Estructuras Isostáticas Diagramas "Axial, Fuerza Cortante y Momento Flector" + SAP2000

 

El objetivo es graficar los diagramas de fuerza axial, fuerza cortante y momento flector. Y para ello se debe tener conocimiento en cálculo de reacciones, ecuaciones del equilibrio, fórmula de momento, interpretación de signos de fuerzas. Y todo ello se profundizará en la explicación. 

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PROBLEMA 

Determine las reacciones en los apoyos y graficar los diagramas de fuerza axial, fuerza cortante y momento flector. 

1. Diagrama de Cuerpo Libre (D.C.L.) y Ecuaciones del Equilibrio

Se colocan las reacciones en los apoyos considerando apoyo fijo 2 reacciones y apoyo fijo tiene una reacción. Asimismo la carga distribuida se debe de convertir a carga puntual y para ello se determina el área considerando la base 3 m y la altura 10 KN/m. Asimismo, la ubicación es en el centroide, lo cual es a 1/3 de la base con respecto a ángulo de 90°. 

Para las ecuaciones del equilibrio, se considera primero la ecuación del momento, para hallar la respuesta directa. Y no tener variables. También se considero positivo el momento en sentido antihorario. Se tomo con respecto al punto A y se respeto las unidades, signos, orden cronológico de la solución de una ecuación. 

2.  Cortes en Cada Tramo 

Los cortes se realizan cada vez que varía un tramo de fuerza, para saber como se comporta el pórtico en cada tramo, Al hacer un corte tenemos 3 reacciones internas, "fuerza normal, fuerza cortante y momento flector. para lo cual solo tenemos que determinar la ecuación de momento y la cortante, aplicamos tanto la física "ecuaciones" y la matemática "derivadas" para confirmar los resultados obtenidos. 

3. Grafica de Diagrama de Fuerza Cortante y Diagrama de Momento Flector 

Ya teniendo las ecuaciones del cada tramo 1,2,3. Se puede empezar a graficar en función a la distancia de la viga. Asimismo, aplicando los conceptos de método de área en vigas, que consiste en definir el área de la grafica de la cortante es el momento el cual se especifica más en el video de YouTube

4. Comprobación de los Resultados Obtenidos con el Sap2000   

Ya resuelto de manera manual, considerando todos los criterios de los conceptos y teorías, Esos valores lo colocamos en el programa Sap2000, de tal manera que confirmamos que todo este correcto. Tanto las reacciones en los apoyos y los diagramas de fuerza cortante y momento flector. 

Hasta aquí culmina el ejercicio de "Diagrama de Fuerza Cortante y Momento Flector en VIGAS (Método de Secciones)". Espero que hayan logrado comprender los pasos que se aplican para desarrollar el ejercicio dado. Saludos. 

Ejercicio en PDF

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