Para determinar los diagramas en un pórtico, existen dos métodos [áreas, cortes], en el cual, el mas completo y especifico es el de cortes. A continuación se especificará todos los pasos que uno tiene que seguir para realizarlo de manera correcta.
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PROBLEMA
Del pórtico mostrado, determine los diagramas de [fuerza axial, fuerza cortante, momento flector].
1) Diagrama de Cuerpo Libre (D.C.L.)
Se colocan las reacciones en los apoyos considerando apoyo fijo 2 reacciones y apoyo móvil tiene una reacción. Asimismo la carga distribuida se debe de convertir a carga puntual y para ello se determina el área de cada figura y se ubica en su centroide del rectángulo, y por último, la carga inclinada se descompone en sus componentes [x,y]. en este caso con el ángulo de referencia. [48°].
2) Ecuaciones del Equilibrio (x,y, momento)
Para determinar las reacciones en los apoyos nos ayudamos de las ecuaciones del equilibrio para eso utilizamos sumatoria de fuerzas en "x" es igual a cero, sumatoria de fuerzas en "y" es igual a cero y el momento en un punto es igual a cero M = 0.
Empezamos calculando la ecu. del momento ya que tendremos una ecuación y una incógnita, Para ello lo aplicamos en el nodo [A] ya que ahí ocurren el mayor número de incógnitas. [Ax.Ay]. Recordando la ecu. del momento que es [Fuerza por distancia perpendicular], tenemos la siguiente ecu. y hallamos Fy = 121.51 KN.
La siguiente ecu. es sumatoria de fuerzas en [y-y] es igual a cero, para mantener el equilibrio. de esa ecu. determinamos Ay = 374.24 KN.
Y por último, sumatoria de fuerzas en [x-x] es igual a cero, de esa ecu. determinamos Ax = 24.09 KN
3) Cortes en Cada Tramo de Pórtico
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 utilizamos las ecu. del equilibrio. Consideremos que al momento de realizar un corte tendremos dos tramos el izquierdo y derecho de una estructura,
Al tomar el tramo izquierdo: El momento interno será antihorario, la fuerza cortante negatvio y la fuerza axial positiva.
Al tomarse el tramo derecho: El momento interno será horario, la fuerza cortante positivo y la fuerza axial negativa.
Para este caso tenemos 5 cortes, ya que va a ver 5 variaciones de fuerzas en toda la estructura.
4) Resumen de los Cálculos Obtenidos
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" par
Aquí tenemos el resumen de los cinco cortes de los tramos con sus respectivos [x], ahora prosigue con esas ecuaciones, graficarlo reemplazando el valor de [x] a la distancia de cada tramo.
4) Diagramas [Axial, Cortante, Momento]
carlo reemplazando el valor de [x] a la distancia de cada tramo.
Hasta aquí culmina el ejercicio de "Diagramas en PÓRTICOS [Axial, Cortante, Momento] Método de Cortes". Espero que hayan logrado comprender los pasos que se aplican para desarrollar el ejercicio dado. Saludos.
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