2.1 Conceptos básicos de vigas
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Definición: Una viga es un elemento estructural lineal diseñado para resistir cargas transversales.
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Tipos de apoyos:
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Apoyo simple: permite rotación y evita desplazamiento vertical.
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Empotramiento: impide tanto desplazamiento como rotación.
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Rodillo: permite desplazamiento horizontal pero evita vertical.
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Cargas comunes:
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Puntuales
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Distribuidas uniformemente (UDL)
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Distribuidas no uniformemente
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Reacciones en los apoyos: Se determinan aplicando las ecuaciones de equilibrio (∑Fx = 0, ∑Fy = 0, ∑M = 0).
2.2 Vigas Isostáticas
Las vigas isostáticas son aquellas en las que el número de incógnitas (reacciones) es igual al número de ecuaciones de equilibrio disponibles, lo que permite resolverlas directamente por métodos estáticos.
Análisis
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Se aplican directamente las ecuaciones de equilibrio para encontrar reacciones.
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Son estáticamente determinadas.
Diagramas de Cortante y Momento
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Diagrama de fuerza cortante (V): Muestra cómo varía la fuerza cortante a lo largo de la viga.
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Diagrama de momento flector (M): Muestra la distribución del momento flector.
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Pasos:
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Calcular reacciones.
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Dividir la viga en tramos según las cargas.
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Hacer cortes y aplicar equilibrio para obtener expresiones de V y M.
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Graficar los diagramas.
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2.3 Vigas Hiperestáticas
Las vigas hiperestáticas tienen más incógnitas que ecuaciones de equilibrio, por lo tanto, no pueden resolverse solo con métodos estáticos. Requieren métodos adicionales como compatibilidad de deformaciones o superposición.
Método de Superposición
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Se divide la viga hiperestática en sistemas isostáticos.
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Se analizan por separado considerando las condiciones de compatibilidad.
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Se suman los efectos (reacciones, deformaciones, momentos) de cada sistema.
Análisis
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Determinación de reacciones adicionales usando condiciones de compatibilidad (igual deformación, pendiente, etc.).
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Utilización de ecuaciones adicionales (como ecuación de continuidad o flexibilidad) para resolver el sistema.
Diagramas de Cortante y Momento
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Se obtienen sumando los diagramas parciales de cada sistema isostático.
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Reflejan la influencia de los apoyos redundantes y las cargas aplicadas.
- Profesor: CARLOS ALONSO SANCHEZ FLORES
- Profesor: CARLOS AUGUSTO ROJERO SMITH MAC DONALD