calcular la tensión de flexión de una sección de viga
cómo calcular la tensión de flexión en vigas?
en este tutorial veremos cómo calcular la tensión de flexión de una viga utilizando una fórmula de tensión de flexión que relaciona la distribución de la tensión longitudinal en una viga con el momento de flexión interno que actúa sobre la sección transversal de la viga. Asumimos que el material de la viga es lineal-elástico (es decir, la Ley de Hooke es aplicable)., La tensión de flexión es importante y, dado que la flexión de la viga a menudo es el resultado gobernante en el diseño de la viga, es importante comprender.
calculando la tensión de flexión a mano
veamos un ejemplo. Considere la viga en I que se muestra a continuación:
a cierta distancia a lo largo de la longitud de la viga (el eje x) está experimentando un momento de flexión interno (M) que normalmente encontraría usando un diagrama de momento de flexión., La fórmula general para la flexión o la tensión normal en la sección está dada por:
dada una sección de viga particular, es obvio ver que la tensión de flexión se maximizará por la distancia desde el eje neutro (y). Por lo tanto, la tensión máxima de flexión se producirá en la parte superior o inferior de la sección del haz dependiendo de la distancia que sea mayor:
consideremos el ejemplo real de nuestro I-beam mostrado arriba., En nuestro tutorial anterior de momento de inercia ya encontramos que el momento de inercia sobre el eje neutral es I = 4.74×108 mm4. Además, en el tutorial del centroide encontramos que el centroide y, por lo tanto, la ubicación del eje neutral está a 216,29 mm de la parte inferior de la sección. Esto se muestra a continuación:
obviamente, es muy común requerir el máximo esfuerzo de flexión que experimenta la sección., Por ejemplo, digamos que sabemos por nuestro diagrama de momento de flexión que la viga experimenta un momento de flexión máximo de 50 kN-m o 50,000 Nm (convirtiendo unidades de momento de flexión). Luego tenemos que encontrar si la parte superior o inferior de la sección está más lejos del eje neutral. Claramente la parte inferior de la sección está más lejos con una distancia c = 216.29 mm. ahora tenemos suficiente información para encontrar el esfuerzo máximo utilizando la fórmula de esfuerzo de flexión anterior:
de manera similar podríamos encontrar el esfuerzo de flexión en la parte superior de la sección, ya que sabemos que es y = 159. ,A 71 mm del eje neutro (NA):
lo último de lo que hay que preocuparse es si la tensión está causando compresión o tensión de las fibras de la sección. Si la viga está flácida como una «U», entonces las fibras superiores están en compresión (tensión negativa) mientras que las fibras inferiores están en tensión (tensión positiva). Si la viga está flácida como una «U» invertida, entonces es al revés: las fibras inferiores están en compresión y las fibras superiores están en tensión.,
calcular la tensión de flexión utilizando SkyCiv Beam
Por supuesto, no es necesario hacer estos cálculos a mano, ya que puede utilizar la calculadora de tensión de flexión de haz SkyCiv para encontrar la tensión de cizallamiento y flexión en una viga! Simplemente comience modelando la viga, con soportes y aplique cargas. Una vez que pulses resolver, el software mostrará las tensiones máximas de esta calculadora de tensión de flexión. La siguiente imagen muestra un ejemplo de una viga en I que experimenta tensión de flexión:
Calculadora de haz Libre