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Una barra de acero de 0,8 x 2,5 pulg. Se somete a dos pares
iguales y opuestos que actúan en el plano vertical de simetría
de la barra. Determinar el valor del momento flector M que
hace fluir la barra. Suponga σy = 36 ksi
El eje neutro pasa por el centroide C de la sección c = 1, 25 pulg
El momento de inercia centroidal
Resolviendo, se tiene:
Momento de inercia
Esfuerzo admisible
a) Momento flector
b) Radio de curvatura
Centroide
Momento de inercia centroidal
a) Esfuerzo máximo de tensión
Esfuerzo máximo de compresión
b) Radio de curvatura
Dos fuerzas verticales se aplican a una viga con la sección
transversal que se muestra en la figura. Determinar los
esfuerzos máximos de tensión y de compresión en la porción
BC de la viga
FLEXIÓN DE ELEMENTOS HECHOS DE VARIOS MATERIALES
Considerando, por ejemplo una barra compuesta de dos
porciones de diferentes materiales, unidos como muestra la
sección transversal de la figura.
Distribución de esfuerzos y de deformaciones en una barra
hecha de dos materiales
Sección transformada para una barra compuesta
Distribución de esfuerzos en la barra transformada
La sección transformada correspondiente a una barra
equivalente hecha de latón se muestra en la figura
Momento de inercia de la barra transformada
Máximo esfuerzo en la sección transformada
Se concluye
Un ejemplo importante de elementos estructurales hechos de
dos materiales diferentes son las vigas de concreto reforzado.
Estas vigas cuando se someten a momentos positivos, se
refuerzan con barras de acero colocadas cerca de su cara
inferior. Como el concreto sometido a tensión es muy débil, se
agrietara bajo la superficie neutra y el acero tomara toda la
carga de tensión mientras que el concreto de la parte superior
tomara toda la carga de compresión
Una barra que tiene la sección transversal mostrada en la
figura se forma de unir fuertemente piezas de latón y aluminio.
Con los datos que se presentan a continuación, determinar el
momento flector máximo permisible cuando la barra
compuesta se flexiona alrededor de un eje horizontal.
Las vigas son comúnmente elementos prismáticos largos y
rectos. Las vigas de acero y de aluminio juegan un papel
importante tanto en la ingeniería estructural como en la
mecánica. Las vigas de madera se emplean, sobre todo, en la
construcción residencial.
En la mayor parte de los casos, las cargas son perpendiculares
al eje de la viga. Cuando las cargas no se encuentran en
ángulo recto con la viga, también producen cargas axiales.