DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y DE MOMENTO FLECTOR Realizaremos paso a paso la construcción de los diagramas de fuerza cortante y de momento flector de la viga de 12 metros mostrada en la figura1 y cuyas cargas P1 es de 40 kN y P2 de 60 kN.
Paso 1. Determinar el valor de las reacciones en los apoyos A y B, para ello emplearemos una de las ecuaciones de momentos y a continuación una de las ecuaciones de fuerzas: MA=0 (+↶) P14m-P25m+RB8m=0 160 kN∙m-300 kN∙m+RB8m=0 ⟹ RB=(300-160) kN∙m8m RB=17.5 kN ↑
Ahora hallemos la fuerza de reacción en A:
Fy=0 (+↑) -P1+RA-P2+17.5 kN=0 ⇒ RA-40+60-17.5kN RA=82.5 kN ↑
Paso 2. Analizaremos ahora el comportamiento interno de la viga debido a las cargas, en diferentes lugares a lo largo de la viga, lo que nos permitirá construir los diagramas en referencia.
Fy=0 +↑ -40 kN-V1=0 V1=-40kN Mx=0 +↶ 40 kN0m+M1=0 M1=0
Ahora consideremos el comportamiento interno en un punto a la izquierda de la reacción:
Fy=0 +↑ -40 kN-V2=0 V2=-40kN Mx=0 +↶ 40 kN4m+M2=0 M2=160 kN∙m
Consideremos ahora la reacción en A: 1Realizado con el software MDSOLIDS Versión 3.0.0 (Educational software for mechanics of materials)
Fy=0 +↑ -40 kN+82.5 kN-V3=0 V3=42.5 kN Mx=0 +↶ 40 kN4m+M3=0 M3=-160 kN∙m
Considerando un punto antes de la aplicación de la fuerza de 60 kN:
Fy=0 +↑ -40 kN+82.5 kN-V4=0 V4=42.5 kN Mx=0 +↶ 40 kN4m-42.5 kN(5m)+M4=0 M4=52.5 kN∙m
Una porción de la viga luego de la fuerza de 60 kN:
Fy=0 +↑ -40 kN+82.5 kN-60 kN-V5=0 V5=17.5 kN Mx=0 +↶ 40 kN4m-60 kN5m-17.5 kN(5m)+M5=0 M5=52.5 kN∙m
Por último consideremos una porción de la viga antes del apoyo en B:
Fy=0 +↑ 17.5 kN+V6=0 V6=17.5 kN Mx=0 +↶ 17.5 kN0m+M6=0 ⟹ M6=0
Graficando los resultados obtenidos resaltados se obtienen los siguientes diagramas:
Ejercicio: Realizar los diagramas de cortante y de momento flector para la viga mostrada en la figura, los valores de P1, W1 y q2 aparecen en el listado a continuación de la figura.
Valores asignados para las fuerzas La fuerza q1 tiene un valor máximo asignado y termina en cero NOMBRE AGUILAR MIRA GIOVANNY ANDRES ALVAREZ PEREZ JUAN CARLOS ALVAREZ SANCHEZ YULIANA ANDREA BETANCUR PELAEZ ANDRES FELIPE BORJA BUITRAGO LEIDY MARCELA CARDONA VILLADA SUSANA CASAS RIVAS RAMON ORLANDO CASTRILLON CARDONA SEBASTIAN CASTRILLON GOMEZ FELIPE CASTRILLON RODRIGUEZ KATHERINE CASTRO G. JUAN CARLOS
P1(kN) 75 45 50 45 60 75 45 50 57 33 76
W1(kN/m) 50 34 50 45 65 60 75 42 63 45 80
q1(kN/m) 35 45 50 45 70 50 30 35 41 28 35
CHICA P. ALEJANDRA DUQUE MEDINA ISABEL GOMEZ ARANGO ANA MARIA GUZMAN VELASQUEZ ANDRES FELIPE HERAZO PRADA KAREN MARGARITA HOLGUIN HERERA ALEJANDRO JIMENEZ RUIZ MARIA CLARA LOPEZ FERNANDEZ ERIKA MARIA MANRIQUE QUINTERO CLAUDIA MILENA MERIZALDE LOPERA SANTIAGO MURILLO TELLO MAURICIO ENOTH ORTIZ NIÑO JUAN DAVID PEREZ ARROYAVE ANGELA CAROLINA PUERTA SALDARRIAGA ESTEFANIA RODRIGUEZ FORERO ROBINSON ANDRES URIBE PEREZ EDER ALBERTO ZAPATA RAMIREZ YESIKA ALEJANDRA
50 60 43 55 60 74 70 60 45 58 60 43 54 36 60 45 63
80 55 43 65 55 56 70 28 58 58 42 84 65 82 65 74 61
51 64 45 55 61 45 50 35 64 45 45 54 81 58 60 90 68