Análisis y Diseño de Vigas Para Flexión

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 Libro guía: Beer F ., et al., Mecánica de Materiales, Mc Graw Hill, 6ta Edición, 2012. Notas de clase realizadas por: J. Walt Oler Texas Tech University Traducidas y modificadas por: M. Ing. Jónatan Pozo Palacios Universidad Politécnica Salesiana Análisis y diseño de vigas par a flexión

Transcript of Análisis y Diseño de Vigas Para Flexión

  • Libro gua:

    Beer F., et al., Mecnica de Materiales, Mc Graw Hill, 6ta Edicin, 2012.

    Notas de clase realizadas por:

    J. Walt Oler Texas Tech University

    Traducidas y modificadas por:

    M. Ing. Jnatan Pozo PalaciosUniversidad Politcnica SalesianaAnlisis y diseo de vigas para flexin

  • Introduccin

    5 - *ITCSoftware, Automotive System Analysis, Recuperado el 28 de abril del 2014, http://www.itcsoftware.com/general_finite-eg-automotive.htmConstellium, Other vehicle safety components, Recuperado el 28 de abril del 2014, http://www.constellium.com/aluminium-products/automotive-structures/automotive-system-solutions/other-vehicle-safety-components

  • Introduccin 5 - *Vigas.- elementos que soportan cargas transversales en uno o varios puntos.Objetivo.- anlisis y diseo de vigas.Las cargas transversales de vigas se clasifican como concentradas y distribuidas.Las cargas aplicadas resultan en fuerzas internas que consisten en una fuerza cortante y un momento flexionante.

  • Introduccin5 - *Clasificacin de soportes de vigas

  • Diagramas de cortante y momento flexionante5 - *La determinacin del esfuerzo normal y cortante mximos requiere de la identificacin del cortante mximo y del momento flexionante mximo.La fuerza cortante y el momento flexionante en un punto se determinan al pasar una seccin transversal en la viga y aplicar un anlisis de equilibrio en el tramo izquierdo o derecho.La convencin de signos para las fuerzas cortantes V y V y los momentos flexionantes M and M es la siguiente:

  • Problema de muestra 5.15 - *Para la viga de madera y la carga mostrada, dibujar el diagrama de cortante y momento flexionante. Determinar el esfuerzo normal mximo debido a flexin. Solucin:Tratando a la viga como un cuerpo rgido, determinar las fuerzas de reaccin. Identificar el cortante y el momento flexionante mximo a partir de las grficas de su distribucin.Aplicar las formulas elsticas de flexin para determinar el correspondiente esfuerzo normal.Cortar la viga en puntos cercanos a los soportes y a lugares de aplicacin de cargas. Aplicar un anlisis de equilibrio en los diagramas de cuerpo libre resultantes para determinar las fuerzas cortantes internas y los momentos flexionantes.

  • Problema de muestra 5.15 - *

  • Problema de muestra 5.15 - *

  • Trabajo en clase5 - *Para la viga de madera y la carga mostrada, dibujar el diagrama de cortante y momento flexionante.

  • Problema de muestra 5.25 - *La estructura mostrada est construida con vigas de acero rolado tipo W10x112. (a) Dibujar los diagramas de cortante y momento flexionante para la viga y la carga dadas. (b) Determinar el esfuerzo normal en la viga justo a la izquierda y a la derecha del punto D.Solucin:Reemplazar la carga de 10 kip con un sistema equivalente de fuerzas y momentos en el punto D. Encontrar las reacciones en B al considerar a la viga como un cuerpo rgido. Cortar la viga cerca de los soportes y de los puntos de aplicacin de las cargas. Aplicar un anlisis de equilibrio en cada tramo de la viga para determinar las fuerzas cortantes y los momentos flexionantes internos.Aplicar las formulas de flexin elstica para determinar el esfuerzo mximo normal a la izquierda y a la derecha del punto D.

  • Problema de muestra 5.25 - *Solucin:Reemplazar la carga de 10kip con un sistema de cargas y momentos en el punto D. Encontrar las reacciones en B.

  • Problema de muestra 5.25 - *Aplicar las formulas de flexin elstica para determinar el esfuerzo normal a la izquierda y a la derecha del punto D.De la apndice C para el perfil W10x112, S = 126in3 en el eje X-X.

  • Problema de muestra 5.35 - *Dibujar el diagrama de cortante y de momento flexionante para la viga y la carga mostradas.Solucin:Tomando toda la viga como un cuerpo libre determinar las reacciones en A y D.Aplicar la relacin entre carga y cortante para desarrollar el diagrama de cortante.Aplicar la relacin entre momento flexionante y cortante para desarrollar el diagrama de momento flexionante.

  • Problema de muestra 5.35 - *

  • Ejercicio5 - *

  • Ejercicio5 - *

  • Diseo de vigas prismticas para flexin5 - *Entre las diferentes secciones transversales disponibles que tienen un mdulo de seccin aceptable, aquella que tiene el menor peso por unidad de longitud o menor rea transversal es la mejor eleccin.

  • Problema de muestra 5.85 - *Una viga de acero simplemente apoyada soporta la carga distribuida y la carga puntual mostrada. Sabiendo que el esfuerzo permisible para el acero utilizado es de 160 MPa, seleccionar la viga de patn ancho que debe ser utilizada.Solucin:Considerar toda la viga como un cuerpo libre, determinar las reacciones en A y D.Desarrollar el diagrama de cortante para la viga y la distribucin de cargas mostrada. Del diagrama, determinar el momento flexionante mximo.Determinar el mdulo de seccin mnimo. Escoger la mejor viga estndar que cumpla este criterio.

  • Problema de muestra 5.85 - *

  • Problema de muestra 5.85 - *

  • Ejercicios5 - *Si se sabe que el esfuerzo normal permisible para el acero utilizado es de 160MPa, seleccione la viga con perfil S ms econmica que pueda soportar la carga mostrada.

    Si se sabe que el esfuerzo normal permisible para el acero utilizado es de 160MPa, seleccione la viga de patn ancho ms econmica que pueda soportar la carga mostrada.

  • Ejercicios5 - *