22.2 : Distribución de tensiones en una viga rectangular estrecha

Al estudiar la distribución de tensiones de una viga, es esencial examinar una sección elemental. Para determinar el esfuerzo cortante promedio en esta cara, el corte calculado se divide por el área de la superficie. Es importante destacar que los esfuerzos cortantes en los planos transversal y horizontal de la viga se reflejan entre sí, lo que indica una distribución consistente de los esfuerzos a lo largo de la región superior de la viga. En particular, los esfuerzos cortantes están ausentes en las superficies superior e inferior de la viga debido a la ausencia de fuerzas aplicadas en estas áreas.

Para vigas con una sección transversal rectangular estrecha, la variación del esfuerzo cortante a lo largo del ancho es mínima, menos del 0,8% del esfuerzo promedio. Esta variación menor se atribuye a que el ancho de la viga es significativamente menor que su profundidad, lo que hace que la ecuación del esfuerzo cortante promedio sea un método confiable para evaluar la tensión en cualquier punto de la sección transversal de la viga. En la sección transversal de la viga rectangular, los esfuerzos cortantes se distribuyen de forma parabólica. Esta distribución presenta tensión cero en los bordes superior e inferior de la viga, con una tensión que aumenta hacia el centro. Este perfil de tensiones parabólicas es esencial para comprender cómo las vigas gestionan las tensiones, asegurando su integridad estructural y la capacidad de soportar cargas sin comprometer la estabilidad.