Cálculo práctico de esfuerzos en prismas

Consideremos la viga o prisma mecánico que se observa en la primera figura y supongamos

que se encuentra vinculado al resto de la estructura de forma isoestática. Supondremos

también que sobre este prisma actúan fuerzas externas activas en el plano de su eje

baricéntrico (o línea recta que uno los baricentros de todas las secciones transversales rectas

del prisma).

El primer paso es dividir el rígido en dos bloques más pequeños. Quedan determinados los

bloques 1 y 2 de la figura.

Seguidamente estudiaremos el bloque 1, donde aparecen 2 fuerzas externas reactivas

actuando (P1 y P1). Como se puede ver este bloque ahora no se encuentra

vinculado isoestáticamente, así que para que pueda quedar en equilibrio deben existir fuerzas

que equilibren al mismo. Estas fuerzas son fuerzas reactivas también y corresponden a la

acción del bloque 2 sobre el bloque 1. Las fuerzas reactivas del bloque 2 sobre el 1 pueden

ser reducidas a una fuerza y un momento actuando sobre el baricentro de la sección recta A.

De hecho estas fuerzas y momentos son la fuerza resultante y el momento resultante de la

distribución de tensiones sobre el área recta A.

Como estamos tratando el caso especial de fuerzas externas activas actuando sobre el plano

del eje baricéntrico, el momento y la fuerza al que se reducen las fuerzas reactivas del bloque

2 sobre el bloque 1, deben de ser una fuerza contenida en dicho plano y un momento

perpendicular a mismo plano.

Llamaremos a la fuerza R2-1 del bloque 2 sobre el bloque y al momento lo llamaremos M2-1. La

fuerza R2-1 puede descomponerse en una componente vertical y otra horizontal en el plano

que se halla contenida. Llamaremos R2-1,y a la fuerza descompuesta en sentido vertical y R2-

1,x a la descompuesta en sentido horizontal. Resumiendo tenemos que el sistema de fuerzas

en equilibrio que está formado por:

Las fuerzas activas externas sobre el bloque 1.

Las fuerzas reactivas P1 y P2.

Las fuerzas reactivas R2-1,x, R2-1,y y el momento M2-1.

A las fuerzas reactivas R2-1,x, R2-1,y y al momento M2-1 se los conocen como esfuerzos internos.

Y representan respectivamente el esfuerzo normal (N = R2-1,x), elesfuerzo de corte (Q = R2-1,y) y

el Momento flector (Mf = M2-1).