¿Qué es la flexión del haz?
En ingeniería civil, la flexión del haz se refiere al comportamiento de ciertos elementos estructurales en un diseño físico. Un elemento puede considerarse una viga si es sólida y homogénea y su longitud es muchas veces su altura o ancho. La función principalmente del haz es resistir la flexión; Esto contrasta con los elementos estructurales que resisten principalmente la tensión, la compresión o las tensiones de corte. Las propiedades estructurales de un haz en flexión están determinadas por sus dimensiones, materiales y forma transversal.
Un ejemplo simple de flexión del haz es un puente con un automóvil. Los puentes a menudo tienen caminos de concreto encima de ellos, pero el concreto generalmente solo es fuerte en la compresión. Sin embargo, un puente largo tenderá a hundirse en el medio donde no hay terreno para apoyarlo. Esta caída tendrá la forma de un arco circular y ocurre debido a la forma en que se distribuyen las tensiones internas en la flexión del haz. Para resistir esta flexión, un haz de metal más fuerte generalmente se coloca debajo de una carreterasuperficie.
La ecuación más importante en la flexión del haz es la ecuación del haz Euler-Bernoulli. Esta ecuación relaciona la desviación del haz a las fuerzas aplicadas, las características de la sección transversal y las propiedades del material del haz. La cantidad de deflexión en la flexión del haz puede reducirse reduciendo las fuerzas aplicadas netas, remodelando la sección transversal del haz y utilizando un material más fuerte.
En un haz horizontal con fuerzas hacia abajo aplicadas a él, la parte superior del haz realmente entrará en compresión, mientras que la parte inferior entrará en tensión. De hecho, cuanto más importante sea el material, más tensión experimentará. Resulta que, para una cantidad dada de material total, reforzar la parte inferior y las principales regiones de la sección transversal es la mejor manera de fortalecer el haz. Por lo tanto, los ingenieros diseñan vigas con material concentrado hacia las regiones inferiores y superiores de la secta cruzadaIon.
Este es el principio detrás del diseño de vigas I, o vigas con secciones transversales que se parecen a la letra "I". Es costoso producir y transportar vigas con mucha masa, por lo que es importante minimizar la cantidad de material utilizado. En la sección transversal de una viga en I, solo hay suficiente material a alturas intermedias para mantener el haz juntos como una pieza sólida. El resto del material se concentra en la parte inferior y la parte superior de la sección transversal, dando al haz una alta resistencia a la flexión. La resistencia de un rayo a la flexión se llama su rigidez.