1 clase cargas internas (1)

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  • 7/25/2019 1 Clase Cargas Internas (1)

    1/5

    WA 1 Ingeniera Civil

    Curso: Esttica

    Tema:

    Docente: Ing. Edwin Cuadros Camposano

    CARGAS INTERNAS RESULTANTES:

    Para disear un elemento estructural o mecnico es necesario conocer la carga que acta dentro

    de l para asegurarnos de que el material puede resistir esta carga. Las cargas internas pueden

    determinarse por el mtodo de secciones.

    Estn dadas por fuerzas momentos resultantes que son responsa!les de mantener unidas dos

    secciones del cuerpo cuando est sometido a fuerzas e"ternas. #on de $ tipos:

    A)

    Fuerza Normal (N):

    % Acta

    perpendicularmente al

    rea de la secci&n.

    %

    #e presenta siempre que

    las fuerzas e"ternas

    tienden a empu'ar o 'alar

    los dos segmentos del

    cuerpo.

    B) Fuerza Cortante (V):

    % Acta en el plano del rea

    de la secci&n.

    %

    #e desarrolla cuando las

    fuerzas e"ternas tienden

    a que los dos segmentos

    del cuerpo se deslicen uno so!re el otro.

    C)

    Momento Torsor (T):

    %

    #e desarrolla cuando las fuerzas e"ternas tienden a torcer un segmento del cuerpo respecto al

    otro.

    D)

    Momento Fletor (M):

    % #e desarrolla cuando las fuerzas e"ternas tienden a fle"ionar (do!lar) el cuerpo respecto a un

    e'e dentro del plano del rea de la secci&n.

    Im!ortante: #i el elemento est sometido a un sistema coplanar de fuerzas* s&lo actan en la

    secci&n: N" V M#

    Con$en%&n 'e s%nos:

    % Los ingenieros suelen usar una con+enci&n de signos para e"presar las tres cargas

    internas N* V M. Aunque esta con+enci&n de signos puede asignarse de manera

    ar!itraria.

    CARGAS INTERNAS

  • 7/25/2019 1 Clase Cargas Internas (1)

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    WA , Ingeniera Civil

    % #e dice que la uerza normales !os%t%$asi crea

    tensin.

    %

    -na uerza ortante es !os%t%$a cuando

    ocasiona que el segmento de +iga so!re el que

    acta gire en el sent%'o *orar%o.

    %

    -n momento le+%onantese considera !os%t%$ocuando tiende a do!lar el segmento so!re el

    que acta de una forma &na$a *a%a arr%,a.

    %

    Las cargas opuestas a las descritas

    anteriormente se consideran negati+as.

    M-to'o 'e las se%ones: El mtodo de secciones se emplea para determinar las cargas

    internas en una u!icaci&n especfica de un elemento* para lo cual se puede tener encuenta el siguiente procedimiento.

    % Antes de seccionar el elemento* puede ser necesario determinar primero las

    reacciones en sus soportes

    %

    /razar el 0L* manteniendo todas las cargas distri!uidas* momentos de par

    fuerzas que actan so!re el elemento en sus u!icaciones e"actas.

    % /razar una secci&n imaginaria por el elemento* perpendicular a su e'e en el punto en

    que de!e determinarse la carga interna.

    %

    -na +ez 2ec2a la secci&n* trazar el 0L del segmento que tenga el menor nmero de

    cargas* e indicar las componentes de la fuerza el momento de par resultantes en la

    secci&n trans+ersal que actan en sus direcciones positi+as de acuerdo con la

    con+enci&n de signos esta!lecida.

    %

    Aplicar la suma de fuerzas en am!os e'es* para determinar las fuerzas normal

    cortante.

    %

    Es recomenda!le aplicar la ecuaci&n de momentos en la secci&n. 0e esta manera se

    eliminan las fuerzas normal cortante en la secci&n se puede o!tener una soluci&n

    directa para el momento fle"ionante.

    % #i la soluci&n de las ecuaciones de equili!rio resulta un escalar negati+o* el sentido

    supuesto de la carga determinada* es contrario al del 0L.

    .ro,lemas 'e D%sus%&n:

    1)

    Para una secci&n recta que pasa

    por el punto * determina la

    fuerza normal* la fuerza cortante

    el momento fle"ionante.

  • 7/25/2019 1 Clase Cargas Internas (1)

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    WA 3 Ingeniera Civil

    ,)

    0etermina la fuerza normal interna* la

    fuerza cortante el momento

    fle"ionante en una secci&n recta que

    pasa por el punto E de la viga.

    3) Para la !arra determina la fuerza

    normal interna* la fuerza cortante el

    momento fle"ionante en las secciones

    a%a !%! que pasan por el punto .

    DIAGRAMA DE FUER/A C0RTANTE 1 M0MENT0 FLE2I0NANTE:

    Las +igas son elementos estructurales diseados

    para soportar cargas aplicadas de maneraperpendicular a sus e'es

    Las +igas son miem!ros es!eltos (largos rectos) con

    un rea de secci&n trans+ersal constate que

    soportan cargas perpendiculares a su e'e

    longitudinal. #e clasifican segn la forma de los

    apoos: +igas simplemente apoadas* +igas en

    +oladizo +igas con +oladizo.

    Para el diseo apropiado de una +iga* es

    importante conocer la +ariaci&n de la fuerza cortante V* del momento fle"ionante M* a

    lo largo de su e'e e identificar los puntos en que esos +alores son m"imos. Estas +ariaciones de V M a lo largo de la +iga pueden o!tenerse por el mtodo de

    secciones analizado en la secci&n. #in em!argo* en este caso es necesario seccionar la +iga

    a una distancia ar!itraria " de un e"tremo para despus aplicar las ecuaciones de

    equili!rio al segmento que tiene la longitud +. Al 2acer esto es posi!le o!tener 4 5

    como funciones de +.

  • 7/25/2019 1 Clase Cargas Internas (1)

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    WA $ Ingeniera Civil

    En general* las funciones de fuerza cortante de momento fle"ionante sern

    discontinuas* o sus pendientes sern discontinuas en puntos donde una carga distri!uida

    cam!ia o donde se aplican fuerzas o momentos de par concentrados.

    .ro,lemas 'e D%sus%&n:

    1) 0i!u'a los diagramas de fuera cortante momento fle"ionante para la +iga mostrada.

    1. lculo de las reacciones en los apoos:

    67" = 6A 8 =

    679 =

    65A =

    ,.

    7unciones de fuerza cortante momento fle"ionante:

    6= YF

    Semento AB

    65A =

    6= YF

    Semento BC

    65A =

    3. rfica de las funciones o!tenidas.

    ,m 3m

    16;

    6@>

    +=

    =+

    kNV

    V

    =

    6161=

    =

    =

    )recta(!

    !)(V)(

    =>>

    6,16@>

    +=

    =+

  • 7/25/2019 1 Clase Cargas Internas (1)

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    WA > Ingeniera Civil

    ,) /raza los diagramas de fuerza

    cortante de momento

    fle"ionante para la +iga

    mostrada:

    3)

    /race los diagramas de

    fuerza cortante de

    momento fle"ionante para la

    +iga.