FLEXIÓN EN VIGAS-Calculo de esfuerzos normales(1/2)

CIVIL ENGINEERING TUTORIALES

30 Sept 201612:09

Summary

TLDREn este tutorial, se explica el concepto de flexión en vigas y cómo calcular los esfuerzos normales que se producen. Se comienza con la definición de flexión simple y la importancia de no considerar fuerzas axiales horizontales. Luego, se toma una porción de la viga para analizar su comportamiento bajo carga. Se describe cómo los bloques en la parte superior se comprimen y los de la parte inferior se estiran debido a los esfuerzos normales, generando momentos en los extremos. Se introduce el eje neutro, una sección de la viga que no sufre deformación. Se establece una convención de signos para identificar esfuerzos de compresión y tensión en la viga. Finalmente, se menciona el cálculo de estos esfuerzos utilizando el momento colector y el momento de inercia, dejando a los espectadores con una base sólida para aplicar en ejercicios prácticos.

Takeaways

😀 El tutorial explica qué es la flexión en vigas y cómo calcular los esfuerzos normales que aparecen.
🔍 Se mencionan conceptos básicos necesarios para entender y desarrollar ejercicios de flexión de vigas sin problemas.
📚 Se describe la flexión simple o pura, donde solo se considera la deformación y no las fuerzas axiales horizontales.
🏗️ Se analiza el comportamiento de una viga dividida en bloques de igual dimensión para entender cómo se comporta bajo carga.
📏 Se introduce el concepto del eje neutro, que es la sección de la viga que no se deforma y pasa por el centro de gravedad de la sección.
📉 Se explica que la parte superior de la viga sufre compresión y la inferior sufre tracción debido a los esfuerzos normales.
📊 Se establece una convención de signos para representar los esfuerzos de compresión y tensión en la viga.
📈 Se describe cómo los esfuerzos varían desde la compresión en la parte superior hasta la tensión en la inferior, pasando por el eje neutro.
📚 Se menciona la importancia de entender la ubicación de los esfuerzos de tracción y compresión en función de los momentos positivos y negativos.
🔢 Se presenta una fórmula para calcular los esfuerzos normales, utilizando el momento selector y la distancia desde el eje neutro.
🔧 Se enfatiza la importancia de conocer el momento de inercia para calcular el esfuerzo en diferentes puntos de la viga.

Q & A

¿Qué es la flexión en vigas y cómo se relaciona con los esfuerzos normales?
-La flexión en vigas es el fenómeno por el cual una viga se deforma bajo la acción de cargas, generando esfuerzos normales que pueden ser de compresión o tracción, dependiendo de la posición relativa al eje neutro de la viga.
¿Cuáles son algunos conceptos básicos que debemos conocer antes de desarrollar ejercicios de flexión de vigas?
-Es importante entender la flexión simple o pura, la importancia de no considerar fuerzas axiales horizontales, y cómo se comporta una porción de la viga dividida en bloques de igual dimensión al aplicar cargas.
¿Qué es el eje neutro y cómo se relaciona con la deformación de la viga?
-El eje neutro es una sección dentro de la viga que no se corta ni se alarga, es decir, no sufre deformación. Se encuentra en la superficie que pasa por el centro de gravedad de la sección de la viga y es el punto de referencia para determinar los esfuerzos de compresión y tracción.
¿Cómo se determinan los esfuerzos de compresión y tracción en una viga una vez aplicada la carga?
-Los esfuerzos de compresión se producen en la parte superior de la viga, disminuyendo hacia el eje neutro, y aumentando nuevamente hacia la parte inferior donde se producen los esfuerzos de tracción o tensión.
¿Qué es un diagrama de momento colector y cómo se relaciona con los esfuerzos normales en una viga?
-Un diagrama de momento colector es una representación gráfica que muestra cómo varía el momento a lo largo de la viga. Ayuda a determinar la distribución de esfuerzos normales, como la compresión y tracción, en función de la posición.
¿Cómo se identifican los momentos positivos y negativos en un diagrama de momento colector y qué significa esto para los esfuerzos de la viga?
-Los momentos positivos se identifican con un diagrama de momento colector que aumenta hacia arriba, indicando compresión en la parte superior y tracción en la inferior. Los momentos negativos se identifican con un diagrama que disminuye hacia abajo, lo que indica tensión en la parte superior y compresión en la inferior.
¿Cómo se calcula el momento de inercia de una sección de viga y por qué es importante?
-El momento de inercia se calcula utilizando fórmulas específicas para diferentes formas de sección. Es importante porque se utiliza para determinar el esfuerzo normal en cualquier punto de la viga a partir del momento colector.
¿Cuál es la convención de signos utilizada para representar los esfuerzos normales en una viga?
-La convención de signos utilizada en la flexión de vigas representa los esfuerzos de compresión con una flecha entrante y los esfuerzos de tracción con una flecha saliente, en relación con el eje neutro.
¿Cómo se determina el esfuerzo máximo de compresión o tracción en una viga?
-El esfuerzo máximo de compresión se determina tomando la distancia desde el eje neutro hasta la parte superior de la viga y aplicando la fórmula del momento colector. Del mismo modo, el esfuerzo de tracción máxima se encuentra en la parte inferior.
¿Por qué es necesario entender la ubicación de los esfuerzos de tracción y compresión en relación con el momento positivo o negativo?
-Es necesario entender esta ubicación para poder analizar correctamente la estructura y predecir su comportamiento bajo carga, lo que es crucial para el diseño y la evaluación de la integridad de las vigas.

Outlines

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😀 Introducción a la Flexión en Vigas

El primer párrafo presenta un tutorial sobre la flexión en vigas, explicando que implica y cómo calcular los esfuerzos normales. Se menciona que se analizarán conceptos básicos para entender el comportamiento de las vigas bajo cargas. Se describe el proceso de observar la deformación de una viga dividida en bloques de igual dimensión, y cómo la aplicación de cargas provoca cambios en estas dimensiones, indicando la aparición de esfuerzos normales y momentos en los extremos. También se introduce el concepto del eje neutro, que es la sección de la viga que no sufre deformación y pasa por el centro de gravedad de la sección de la viga.

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😉 Compresión y Tensión en Vigas

El segundo párrafo profundiza en la distribución de esfuerzos de compresión y tensión en una viga. Se describe cómo los esfuerzos varían desde la superficie superior hacia el eje neutro y hacia la inferior de la viga, cambiando de compresión a tensión. Se ilustra cómo los esfuerzos se reducen hasta cero en el eje neutro y luego aumentan nuevamente, alcanzando el máximo de tensión en la parte inferior. Se menciona la generación de momentos que causan rotación y se explica cómo se representan gráficamente estos esfuerzos en un diagrama de momento, distinguiendo entre diagramas de momento positivos y negativos. Se destaca la importancia de entender la ubicación de estos esfuerzos para aplicarlos en problemas prácticos.

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🎓 Cálculo de Esfuerzos Normales

El tercer párrafo se centra en el cálculo de los esfuerzos normales en una viga. Se presenta una fórmula para determinar el esfuerzo en cualquier punto de la viga, utilizando el momento colector y la distancia desde el eje neutro hasta el punto de interés. Se explica cómo se calcula el momento de inercia, y se sugiere ver otro video para aprender a calcularlo. El tutorial concluye con una invitación a seguir el canal para obtener más tutoriales similares y se anima a los espectadores a dar 'me gusta' y compartir el contenido.

Mindmap

Keywords

💡Flexión

Flexión se refiere a la deformación que sufren ciertos elementos estructurales, como las vigas, bajo la acción de cargas. En el video, la flexión es el fenómeno principal que se estudia, y se relaciona con el comportamiento de las vigas bajo diferentes tipos de cargas. Se menciona que la flexión simple o pura implica una deformación sin considerar fuerzas axiales horizontales.

💡Esfuerzos normales

Los esfuerzos normales son fuerzas perpendiculares a la superficie de un material en respuesta a una carga. En el contexto del video, los esfuerzos normales son fundamentales para entender cómo se comporta una viga al ser cargada, ya que determinan si la sección de la viga experimenta compresión o tracción.

💡Viga

Una viga es una estructura longitudinal que soporta cargas perpendiculares a su eje. En el video, la viga es el elemento estructural central que se analiza en profundidad, y se describe cómo se deforma y se ven afectados sus esfuerzos normales al ser sometida a cargas.

💡Deformación

La deformación es el cambio de forma o dimensión de un objeto debido a la aplicación de fuerzas. En el video, la deformación es un resultado de la flexión de la viga, donde se describe cómo los segmentos superior e inferior de la viga se comprimen o se estiran según se apliquen las cargas.

💡Eje neutro

El eje neutro, también conocido como la superficie neutra, es la línea que pasa por el centro de gravedad de la sección de una viga y que no sufre deformación cuando esta se flexiona. En el video, el eje neutro es crucial para entender dónde los esfuerzos de compresión y tracción cambian de dirección y magnitud a lo largo de la viga.

💡Momento colector

El momento colector es un diagrama que representa la distribución de momentos a lo largo de la viga. En el video, se discute cómo el momento colector puede ser positivo o negativo, lo que afecta la distribución de los esfuerzos de compresión y tracción en la viga.

💡Compresión

La compresión es una de las formas de deformación en la que un material se encoge o se estremece debido a una carga ejercida en su dirección. En el video, la compresión se asocia con los esfuerzos normales en la parte superior de la viga, donde los bloques se comprimen al someterse a cargas.

💡Tracción o tensión

La tracción o tensión es el esfuerzo que causa una extensión o estiramiento en un material. En el video, la tracción se refiere a los esfuerzos normales en la parte inferior de la viga, donde los bloques se estiran debido a la carga aplicada.

💡Diagrama de momento selector

El diagrama de momento selector es una herramienta utilizada para visualizar cómo varía el momento a lo largo de la viga. En el video, se menciona que este diagrama puede ser positivo o negativo y es esencial para determinar la ubicación y la magnitud de los esfuerzos de compresión y tracción.

💡Momento de inercia

El momento de inercia es una medida de la capacidad de una sección de resistencia a la deformación bajo el efecto de momentos. En el video, se indica que el momento de inercia es parte de la fórmula utilizada para calcular los esfuerzos normales en la viga y es crucial para entender la resistencia de la sección a la flexión.

Highlights

Tutorial de flexión en vigas para calcular esfuerzos normales.

Conceptos básicos para entender la flexión sin problemas.

Flexión simple o pura sin deformaciones ni fuerzas axiales horizontales.

Análisis de comportamiento de una viga antes y después de aplicar cargas.

División de la viga en bloques para observar el comportamiento bajo carga.

La sección C de la viga no sufre deformación y se conoce como eje neutro.

La sección A de la viga experimenta compresión y la B tensión.

Importancia del eje neutro que pasa por el centro de gravedad de la sección.

Convenciones de signos para esfuerzos normales en vigas.

Esfuerzos de compresión y tensión en la parte superior e inferior de la viga.

Momento colector y su influencia en la ubicación de esfuerzos de compresión y tensión.

Diagrama de momento selector para visualizar momentos positivos y negativos.

Carga distribuida y su impacto en el momento colector y diagrama de momento.

Ejemplo de cómo calcular el esfuerzo máximo de compresión y tensión.

Momento de inercia y su relevancia en el cálculo de esfuerzos.

Aplicación de conceptos aprendidos en ejercicios prácticos.

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