Voladizo, carga puntual en el extremo

Cómo analizar un voladizo con carga puntual en el extremo

Esta página precarga un voladizo empotrado a la izquierda con una carga puntual en el extremo libre. Edita la longitud, la magnitud de la carga, la sección o el material directamente en la calculadora. Los resultados se actualizan al instante.

Valores de libro de texto: reacción en el empotramiento R = P, momento en el empotramiento M = PL, deflexión en el extremo δ = PL³/(3EI). El cortante es constante en P en toda la longitud; el diagrama de momento es lineal desde 0 en el extremo hasta PL en el empotramiento.

Qué observar con cargas en el extremo

Los valores a leer son la fuerza de reacción y el momento de empotramiento: juntos son exactamente lo que la ménsula, soldadura o empotramiento debe resistir. La deflexión en el extremo contra L/180 es la comprobación de servicio; ten en cuenta que para la misma carga total, una carga en el extremo deflecta 8/3 veces más que una carga uniforme, por lo que convertir una carga distribuida en un único valor en el extremo es conservador por un amplio margen pero útil como cota.

Arrastra la carga hacia el interior de la viga y tanto el momento en el empotramiento como la deflexión en el extremo disminuyen lineal y cúbicamente respectivamente; una carga a tres cuartos de la longitud ya reduce a la mitad la demanda de momento en el empotramiento. Esa sensibilidad vale la pena aprovecharla cuando puedes posicionar una carga de ménsula cerca de su apoyo.

Errores comunes con este caso

Modelar una carga genuinamente distribuida como una carga en el extremo «por seguridad» es defendible como cota pero puede ocultar dónde se encuentra la tensión máxima real cuando la carga se reparte a lo largo del elemento. Lo contrario es lo peligroso: modelar una carga concentrada como una CDU equivalente reduce a la mitad el momento aparente en el empotramiento y es no conservador. Segundo error: aplicar la fórmula de deflexión del extremo a una carga que no está en el extremo; la fórmula cerrada cambia, y arrastrar la carga en la calculadora muestra el valor corregido al instante.