¿Por qué es tan importante el momento flector de una estructura en la ingeniería civil?

Gracias por A2A Sumanth Reddy.

Momento de flexión, uno de los conceptos más fundamentales que debe entenderse a fondo en ingeniería estructural. Desde las vigas hasta las columnas, el momento flector y la fuerza de corte deciden el tamaño y la resistencia requeridos para un miembro estructural.

Considere un marco de portal con una carga vertical P en el centro de una viga. Causará un momento de flexión importante en una viga y muy bajo en columnas.

Ahora, aplique una carga horizontal P en el mismo marco de portal. Luego, las columnas experimentarán un momento de flexión importante y una fuerza de corte (como un terremoto o un viento).

Ahora, si consideramos tanto los casos como los edificios reales, los diseñamos para los momentos y las fuerzas de corte. Todas las columnas experimentan una fuerza de corte muy alta debido a un terremoto y las diseñamos todas para las fuerzas laterales. Así que nuevamente llega el momento de flexión en la imagen. Las reacciones de soporte son importantes para comprender la fuerza de corte en la viga, porque la fuerza de corte máxima está cerca de los soportes.

Hasta ahora, según mi experiencia, he visto que el tamaño de los miembros, ya sea una viga o una columna, está diseñado para el momento flector. Si consideramos la carga completa, todos los miembros tendrán una relación máxima de demanda a capacidad en caso de flexión o cizallamiento. Esta es la única razón por la cual las fuerzas axiales no son tan prominentes en los edificios, mientras que el momento de flexión es lo más importante.

Ahora llegando a su segundo problema. ¿Por qué se dobla una viga? Y por qué apoyar las reacciones. Me gustaría que siguieras el enlace.

El efecto de flexión elástica

En cualquier estructura, necesitamos calcular el momento de flexión (BM), la fuerza de corte (SF), la fuerza axial, la torsión, etc. para diferentes miembros. Para las vigas generalmente necesitamos calcular BM y SF que actúan sobre él debido a las fuerzas aplicadas. Para las columnas nos interesa calcular las fuerzas axiales y los momentos flectores.
Necesitamos conocer estas cantidades para poder proporcionar un tamaño apropiado de viga / columna que sea capaz de resistir las fuerzas aplicadas.
La ecuación de flexión M / I = f / y = E / R (M = momento de flexión, I = segundo momento de área, f = tensión que actúa sobre la fibra a la distancia y desde axia neutra, E = módulo elástico, R = radio de curvatura ) define la relación entre el momento y el tamaño de una viga.
Por ejemplo, si tenemos una viga rectangular de ancho by profundidad d y la capacidad máxima de tensión de f, entonces podemos escribir una relación entre su capacidad de momento flector y sus dimensiones.
M = (b * d ^ 3) / 12 * f / (d / 2)

Espero que esto ayude.

El momento flector de cualquier estructura decide la capacidad de la estructura contra la acción de flexión. Por ejemplo, el momento flector o la capacidad de carga de momento de una viga determina la profundidad de la viga. El momento flector en una losa determina el grado de refuerzo requerido. Si desea estudiar el análisis de las estructuras en profundidad, consulte el análisis estructural del libro de texto RC HIBBLER, para la preparación del examen si estudia el análisis estructural de KU MUTHU o BHAVIKATTI es más que suficiente

El momento flector es importante en la ingeniería civil porque
1. Proporcionamos elementos estructurales en función de su magnitud, especialmente elementos de viga
2. Desempeña un papel importante en la cantidad de refuerzo que se colocará en cualquier estructura de hormigón armado. El momento, por su naturaleza, tiene la capacidad de causar tensión y compresión al mismo tiempo en una sección. En las estructuras de hormigón armado, el hormigón es bueno en compresión y el acero es bueno tanto en tensión como en compresión, pero debido a la esbeltez del material de la barra de refuerzo se dobla fácilmente. Entonces colocamos el acero de refuerzo en el lado de tensión. Si comete errores en la señal de momento y es de magnitud, colocará su refuerzo en el lugar incorrecto o en una cantidad incorrecta y su estructura fallará fácilmente.
En las columnas hace que la sección tenga una capacidad de carga axial disminuida. Siempre si el momento en la sección aumenta, la capacidad de carga axial disminuye, por lo tanto, la cantidad de refuerzo debería aumentar.
Entonces podemos decir que ese momento es una fuente de dolor de cabeza en la ingeniería civil que necesita un buen analgésico.

Determina si una estructura o componente puede resistir las fuerzas que se le aplican.

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