Introducción a los esfuerzos combinados
ACTIVIDAD 01. ¿Qué "siente" una estructura al aplicárle "cargas"?
Esfuerzo es la resistencia interna que ofrece un área (sección) del material del que está hecho, al haberle aplicado una fuerza externa. Si la estructura soporta sin tener deformación excesiva o sin romperse, se dice que es una estructura resistente al esfuerzo.
En la siguiente presentación se introduce al tema de ESFUERZOS COMBINADOS.
IntroduccionEsfuerzosCombinados
PREGUNTA 01.
¿Cuáles son los 3 tipos básicos de carga?
PREGUNTA 02.
¿Qué combinaciones de esfuerzo son posibles?
ACTIVIDAD 02. Análisis de esfuerzos por carga axial y flexionante.
Analizando el esfuerzo axial
El problema tiene dos cargas aplicadas, una implica una carga axial y la otra una carga flexionante. Se iniciará con el análisis de la carga axial.
La carga axial implicará un esfuerzo axial, para lo que se aplicará:
Este esfuerzo axial tiene la característica de ser constante a lo largo de la viga. En la siguiente aplicación de GeoGebra mueve el deslizador "a", representa un punto de análisis "a lo largo" de la viga, podrás observar:
- El valor de 1.25 KPa es constante en toda la viga.
- Al colocar el deslizador "a" en 3 el valor del esfuerzo axial es 0 (cero).
PREGUNTA 03.
En la aplicación de GeoGebra, al pasar "a=3" hay un cambio de dirección en la recta que representa el esfuerzo, ¿qué representa?
Analizando el esfuerzo flexionante
La carga flexionante implicará un esfuerzo flexionante, para lo que se aplicará:
Este esfuerzo flexionante tiene algunas características a considerar:
- El valor de "M" dependerá del valor del momento en la viga (diagrama de momento), "eje neutro horizontal".
- El valor de "c" dependerá de la distancia del "eje neutro vertical" que se analice.
Valores del momento a lo largo de la viga. Mueve el deslizador "e".
Diagrama del esfuerzo flexionante. Mueve "a" y observa como cambia el valor del esfuerzo.
PREGUNTA 04.
¿Cuáles son las características que observa en el diagrama de esfuerzos al mover el deslizador "a"?
ACTIVIDAD 03. ESFUERZO TOTAL EN LA ESTRUCTURA.
En el caso de la viga en análisis, se puede concluir que para encontrar el esfuerzo total se debe considerar la siguiente ecuación:
Si se toma a la compresión con sentido negativo (-), se encuentra la siguiente ecuación:
En la siguiente aplicación de GeoGebra se encuentra un "diagrama dinámico" de los esfuerzos en la viga.
DIAGRAMA DE ESFUERZO TOTAL. Mueve el deslizador "a" y observa cómo cambia el valor de los esfuerzos en los extremos de la viga (arriba y abajo), así como hay un cambio significativo en el eje neutro.
PREGUNTA 05.
¿Cuáles son las características que observa en el diagrama de esfuerzos totales al mover el deslizador "a"?