Fuerza Cortante y Momento Flexionante en Vigas

Por | Julio 11, 2016

El diseño real de una viga requiere un conocimiento detallado de la variación de la fuerza cortante interna V y del momento flexionante M que actúan en cada punto a lo largo del eje de la viga.

Las variaciones de V y M como funciones de la posición x a lo largo del eje de la viga pueden obtenerse. Sin embargo es necesario seccionar la viga a una distancia arbitraria x de un extremo, en lugar de hacerlo en un punto específico.

Si los resultados se grafican, las representaciones gráficas de V y M como funciones de x se les llama diagrama de fuerza cortante y diagrama de momento flexionante.

Definición de esfuerzos cortantes:

Son fuerzas internas en el plano de la sección y su resultante debe ser igual a la carga soportada.

Esta magnitud es el cortante en la sección; dividiendo la fuerza cortante por el área A de la sección obtienes en el esfuerzo cortante promedio en la sección. 

Los esfuerzos cortantes se presentan normalmente en pernos, pasadores y remaches utilizados para conectar varios miembros estructurales y componentes de máquinas.

La fuerza cortante en cualquier sección de una viga tiene igual magnitud, pero dirección opuesta a la resultante de las componentes en la dirección perpendicular al eje de la propia viga de las cargas externas, y reacciones en los apoyos que actúan sobre cualquiera de los dos lados de la sección que se está considerando.



Definición de momento flexionante:

Un diagrama de fuerzas cortantes o un diagrama de momentos flexionantes es una gráfica que muestra la magnitud de la fuerza cortante o momento flexionante a lo largo de la viga. 

Se denomina momento flector al momento de fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal de un prisma mecánico flexionado o una placa que es perpendicular al eje longitudinal a lo largo del que se produce la flexión.

Es un requisito típico en vigas y pilares, también en losas ya que todos estos elementos suelen deformarse predominantemente por flexión.

El momento flector puede aparecer cuando se someten estos elementos a la acción un momento (torque) o también de fuerzas puntuales o distribuidas.

El momento flexionante en cualquier sección de la viga tiene igual magnitud, pero dirección opuesta a la suma algebraica de los momentos respecto a la sección que se esté considerando de todas las cargas externas, y reacciones en los apoyos que actúan sobre cualquiera de los dos lados de esta sección.



Para elementos lineales el momento flector Mf (x) se define como una función a lo largo del eje transversal del mismo, donde “x” representa la longitud a lo largo del eje. 

El momento flector, dadas las condiciones de equilibrio, coincide con la resultante de fuerzas de todas las fuerzas situadas a uno de los dos lados de la sección en equilibrio en la que se pretende calcular el momento flector.

Debido a que un elemento puede estar sujeto a varias fuerzas, cargas distribuidas y momentos, el diagrama de momento flector varía a lo largo del mismo.

Así mismo las cargas estarán completadas en secciones y divididas por tramos de secciones.

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