En este post encontrará información sobre:
- Lo que llamamos la carga.
- Tipos de carga
- Fuerza concentrada (carga puntual)
- Carga continua distribuida uniformemente
- Carga continua distribuida de forma desigual
- Momento de concentración
En este artículo nos centraremos en las cargas estáticas. Como se ha dicho Wikipedia:
Carga estática: acción de fuerzas con valores, direcciones y puntos de aplicación invariables en el tiempo en relación con un cuerpo determinado.
Lo que es importante y merece la pena subrayar es que las cargas estáticas son invariables a lo largo del tiempo. También hay cargas dinámicas, pero de ellas nos ocuparemos en posteriores entradas sobre dinámica.
Tipos de carga
Nos centraremos en las cargas básicas que puede encontrar en tareas de mecánica o resistencia de materiales.
| Todos los dibujos de diagramas de carga de vigas utilizados en la entrada se generaron en el Calculadora de Vigas |
Fuerza concentrada (carga puntual)
Una fuerza concentrada es el tipo de carga más común en el mundo de las tareas mecánicas. A continuación puedes ver un ejemplo de fuerza concentrada aplicada a una viga.
Una fuerza concentrada es un vector con una dirección específica, sentido de giro y valor aplicado en el punto de unión, la aplicación de la fuerza.
| La unidad SI de fuerza es el Newton [N]. |
| Los símbolos más utilizados son F o P. |
Un ejemplo de fuerza concentrada en el mundo que nos rodea es una persona de pie sobre una pasarela o un puente, una lámpara de pie sobre una mesa. En realidad, ninguno de los ejemplos citados ejerce presión sobre el suelo en un único punto, sino sobre una superficie definida. No obstante, adoptaremos una cierta simplificación en las cuestiones a resolver y reduciremos tales elementos de carga a una fuerza puntual. Ello se debe a que la relación entre la superficie sobre la que el objeto ejerce presión sobre el sustrato y la superficie de todo el elemento es pequeña.
Las fuerzas concentradas pueden aplicarse en ángulo. Entonces conviene descomponer la fuerza en dos componentes: horizontal y vertical.
Carga continua distribuida uniformemente
El siguiente tipo de carga que trataremos es la carga continua. Este tipo de carga es el que causa más problemas a la hora de resolver tareas. A diferencia de una fuerza concentrada, actúa sobre una cierta longitud. Por lo tanto, para calcular la fuerza resultante de una carga continua, el valor de la carga debe multiplicarse por la longitud sobre la que actúa.
Como en el ejemplo anterior, la carga continua que se suele denotar con la letra "q" minúscula puede sustituirse por una fuerza concentrada de Q=q*l
| La unidad SI de carga continua es [N/m]. |
Un ejemplo real de carga continua es la nieve en el tejado, que se distribuye por toda la superficie. En este caso, no podemos reducirla a una fuerza concentrada.
Carga continua distribuida de forma desigual
La carga continua distribuida de forma desigual es el siguiente tipo que analizaremos. El principio es similar, con la diferencia, como su nombre nos sugiere, de que la carga no será uniforme.
Podemos encontrarnos con varios casos de esta carga. Podemos tener una carga triangular o trapezoidal.
Momento de concentración
Por último, hablaremos del momento concentrado. Es el resultado de reducir un par de fuerzas a un punto. Al escribir ecuaciones de equilibrio El momento concentrado no se incluye en el cálculo de las fuerzas resultantes para las direcciones horizontal y vertical. Sólo se tiene en cuenta en las ecuaciones de momentos.
| La unidad de par concentrado es [Nm]. |
| Por el momento no es necesario multiplicarlo por la distancia |
Acaba de conocer los tipos de cargas más frecuentes. En las siguientes entradas aprenderás a calcular su efecto sobre una viga, un armazón o una celosía.
P.S Todos los dibujos de diagramas de carga de vigas utilizados en la entrada se generaron en el calculadora de haces