Flexión y Corte en Vigas Simétricas: ¿Flujo qo?

Viga Semi-Monocasco

   Se le llama así, a una estructura donde sus elementos estructurales tolerando el acoplo o unión por medio de una chapa o recubrimiento.

   Cuando hablamos de vigas semi-monoscaco es fácil asociarlas con una estructura aeronáutica, como es el caso del fuselaje, las alas, entre otras.

Muestra de Vigas Semi-Monocasco en un Avión

   En el caso del ala de un avión, la viga se-minocasco está compuesta por 3 principales elementos: larguero, costilla y chapa. En algunos caso, también posee laguerillos. Básicamente la viga semi-monocasco está compuesta por toda la estructura interna del ala.

   * Largueros: Son los encargados de soportar las principales cargas a las que es sometida el ala, y recorren el ala de extremo a extremo.

   * Costillas: Se utilizan para para dar rigidez y resistencia a la estructura, para también cumplen el propósito de dar forma al ala.

   *  Chapa: Es el elemento que recubre la estructura interna del ala y resiste los esfuerzos cortantes que se generan en la misma.

   * Larguerillos: Su misión es reforzar o servir de apoyo a los largueros, a lo largo del ala.

   Cuando en una vigas semi-monocasco es aplicada una fuerza cortante, el esfuerzo que esta produce es distribuido a lo largo de toda la viga, a esto se le conoce como flujo cortante.

   * Flujo cortante: Se le llama así, a la fuerza o esfuerzo que es distribuido a los largo de toda la viga o chapa.

¿Cómo resolver ejercicios de Flujo Cortante en Vigas se Sección Cerrada?

   Para resolver satisfactoriamente cualquier ejercicio de flujo cortante en viga de sección cerrada, a continuación se dará una serie de pasos ordenados que permitirán una mayor facilidad y sencillez al momento de proceder a su resolución:᷾

Ejercicio de Flujo Cortante en Viga de Sección Cerrada

   Determinar el valor del flujo qo sobre la siguiente chapa: 

   Se procederá a resolver el ejercicio siguiendo los pasos dados con anterioridad.

   1: Observando el diagrama dado, se conoce que la fuerza es vertical.

  2: Sabiendo que la fuerza es vertical, y conociendo que el eje de estudio es el perpendicular a la fuerza, se trabajará en el eje X.

   3: Línea neutra: 

   4: Inercia: 

   5: Cálculo de los flujos en cada laguerillo:

   Nota: Los larguerillos superiores trabajan a compresión, mientras que los inferiores lo hacen a tracción, estos es muy importante saberlo, además, para con ello tener cuidado con los signos.

   6: Cálculo de qo: Sucede que en las vigas de sección cerrada, a diferencia de las de sección abierta, no hay un valor de qo=0 donde podamos comenzar a establecer las direcciones de los flujos, esto genera cierto desconcierto muchas veces cuando vamos a calcular los valores de q distribuidos a lo largo de la viga o chapa. 

   Debido a esto, para obtener el valor de qo, ubicamos qo, el cual no tiene restricción alguna, podemos colocar el flujo qo donde se desee, y una vez establecido dicho flujo, procedemos a establecer los demás flujos en función de qo, para así, poder calcular el mismo, el cual nos permitirá conocer los valores y direcciones reales de los flujos a lo largo de la chapa.

   Ya conocidos los valores de los flujos q, procedemos a aplicar momento, para así, obtener el valor de qo.

   Ya conociendo el valor de qo, se reescribe las direcciones de los flujos cortantes en el diagrama, y se colocan las direcciones reales de dichos flujos.

   A continuación, para reseña ilustrativa y audible, sobre la resolución del ejercicio

   Con esto concluimos, esperamos le hayamos podido ser de ayuda. 

   Gracias por su atención.