Conceptos Fundamentales de Estática y Resistencia de Materiales

Propiedades Geométricas y de Masa

• Centro de masa: Es el punto donde se considera que se encuentra concentrada la masa de un cuerpo. Es un punto único, independiente de la orientación del sólido.
• Momento de inercia: Es la forma en que se distribuye la masa en torno al eje de giro.
• Momento de inercia en secciones planas: Es aplicable a cuerpos con una masa definida que rotan alrededor de un eje. También es aplicable a áreas de secciones de cuerpo. Se pueden reemplazar los términos de masa por términos de superficie cuando lo que rota es una sección completa.
• Momento polar de inercia (MPI): Se aplica en caso de torsión de un cuerpo.

Torsión y Comportamiento Estructural

Torsión: En caso de que se aplique torsión sobre un cuerpo, este no gira uniformemente alrededor de un eje, sino que el giro varía linealmente según la longitud del cuerpo.

Análisis de Vigas

Viga: Es un miembro estructural que se somete a cargas transversales, es decir, cargas que actúan perpendiculares a su eje longitudinal. Las cargas aplicadas provocan esfuerzos cortantes, imparten una figura característica de pandeo o flexión y, como consecuencia, generan momentos flexionantes.

Tipos de Vigas

• Viga simple: Soporta solamente cargas que actúan perpendiculares a su eje y tiene sus extremos apoyados de forma simple.
• Viga en voladizo: Solo tiene un extremo con apoyo.
• Viga saliente: Viga con carga que sobresale de los apoyos.
• Viga compuesta: Integrada por dos o más piezas que se extienden en diferentes direcciones.

Esfuerzos y Diagramas

• Fuerza cortante: Son fuerzas internas que se generan en el material de una viga para equilibrar las fuerzas aplicadas externamente y garantizar el equilibrio en todas partes.
• Momento flexionante: Es el esfuerzo que hace que la viga asuma su forma característica curvada o flexionada, desarrollada por la aplicación de cargas perpendiculares a la viga.
• Diagrama de fuerza cortante: Gráfica donde se representa el valor de la fuerza cortante en cualquier sección de la viga.
• Diagrama de momento flexionante: Es la representación gráfica de la distribución correspondiente del momento flexionante de una viga.

Cargas Móviles

• Cuando una carga móvil actúa sobre una viga simplemente apoyada en sus extremos, el máximo de los momentos flexionantes se presentará cuando esta se encuentre en el centro de la viga.
• La fuerza cortante máxima de una viga simplemente apoyada en sus extremos se producirá cuando la carga móvil actúe sobre sus apoyos.