Estructural
Calculadora de carga puntual sobre viga
Ingrese una carga concentrada y su distancia al apoyo izquierdo para obtener ambas reacciones, el momento máximo (que ocurre bajo la carga) y la deflexión en el punto de carga. Solo para estimación; un ingeniero profesional (PE) con licencia debe realizar el diseño.
Fórmula
Con la carga P a una distancia a del apoyo izquierdo y b = L - a: R1 = Pb/L, R2 = Pa/L, Mmax = Pab/L bajo la carga, y la deflexión en la carga Δ = Pa²b²/(3EIL), con las longitudes convertidas a pulgadas. Para una carga centrada se reduce a M = PL/4 y Δ = PL³/(48EI).
Ejemplo resuelto
Una carga de 2,000 lb a 4 ft del extremo izquierdo de un claro de 12 ft: b = 8 ft, R1 = 2,000 × 8 ÷ 12 = 1,333 lb, R2 = 667 lb, M = 2,000 × 4 × 8 ÷ 12 = 5,333 ft-lb. Con E = 1,600,000 psi e I = 177.98 in⁴: Δ = 2,000 × 48² × 96² ÷ (3 × 1,600,000 × 177.98 × 144) = 0.35 in.
Supuestos y limitaciones
- Carga concentrada única, apoyos simples, sin considerar el peso propio de la viga (use la calculadora de carga uniforme y superponga).
- La deflexión máxima ocurre ligeramente hacia el lado del centro del claro respecto de una carga descentrada; el valor en la carga es cercano al máximo, pero no exactamente igual.
- Solo para estimación. Un ingeniero profesional (PE) con licencia debe diseñar y sellar cualquier elemento estructural, de cimentación o de seguridad de vida.
Preguntas frecuentes
¿Dónde está el momento máximo para una carga puntual?
Directamente bajo la carga. Para una carga al centro del claro es PL/4, el mayor momento posible para una sola carga en un claro simple.
¿Puedo combinar una carga puntual y una carga uniforme?
Sí. En vigas elásticas lineales se pueden sumar los momentos, las reacciones y las deflexiones de cargas separadas (superposición), aunque los máximos pueden ocurrir en puntos distintos.
¿Cuál es una carga puntual típica en una casa?
Los postes que soportan una viga o una armadura (cercha) maestra apoyada sobre un dintel son ejemplos comunes. El diseñador debe rastrear sus cargas hasta una zapata.