Dimensionamiento (valor del momento)

Hola Antonio,

Es normal que, al pensar en esfuerzos, siempre los situemos en el centro de gravedad, pero FAGUS, para poder trabajar con STATIK, que es nuestro programa de análisis de barras, permite definir un punto en su sección por el que pasará el eje de la barra. Este punto del eje (axis point) permite controlar la posición relativa de secciones que evolucionan durante el proceso constructivo y a las que se van añadiendo partes (haciendo que la barra pase siempre por un punto en lugar de por una centro de gravedad cambiante):

Debemos fijarnos en los esfuerzos con los que vamos a comprobar la sección y,  sobre todo, en el punto al que están referidos.

Axil: N=-80kN
Momento: My=50kNm
Cortante: V=9kNm

Estos esfuerzos están introducidos en el axis point que hemos definido en el centro de la cara superior de la sección. 

Un axil negativo en FAGUS es un axil de compresión. Un axil en el punto medio de la cara superior equivaldrá a ese mismo axil en el centro de gravedad y un momento que comprima el punto de aplicación, es decir, la cara superior, por lo tanto será un momento positivo. También lo puedes ver como el resultado de multiplicar el valor de ese axil por la distancia hasta el centro de gravedad, que en este caso es de 0.2m (medida hacia abajo): 

M=-80kN*(-0.2)m=16kNm 

Este momento tendrá el mismo signo que el momento inicial de 50kNm, ya que, como decimos, será un momento que comprima la cara superior de la sección y traccione la cara inferior. Por lo tanto, el momento resultante en el centro de gravedad será la suma de ambos, es decir: 

Mcdg=50kNm+16kNm=66kNm

 

Por último, puesto que hemos dicho en los parámetros de análisis que se tenga en cuenta el cortante para el dimensionamiento de la armadura longitudinal, veremos que, por el efecto de la inclinación de la biela comprimida, aparecerá una tracción que disminuirá la compresión debida al axil introducido. 

 

Como el cortante tiene un valor de 9kN, el axil será: 

N=-80kN+9kN=-71kN 

Lo que hace que la respuesta correcta sea la b). 

Esperamos haber aclarado tu duda y quedamos a tu disposición. 

Un saludo, 

Hola de nuevo, Antonio.

Ahora entiendo el origen de tu duda y sin duda es fallo nuestro si no hemos explicado con claridad el convenio de signos de los programas Cubus.

Se resumen en esta imagen:

Como ves, en el análisis estructural estamos acostumbrados a que el momento flector positivo sea aquel que comprime la cara superior, así que, si nos fijamos en My, verás que no es exactamente un momento vectorial de eje y, sino que tiene el sentido opuesto para que comprima la cara superior.
 
El eje x, por su parte, será el de la barra, así que pinchará hacia nosotros en FAGUS, pero cuando definamos una barra en STATIK, irá en el sentido en el que definamos esa barra (de punto inicial a punto final). En cuanto a los axiles, las tracciones son positivas (van según el eje x de la barra) y las compresiones, negativas. Ojo al cortante en Z, que tampoco lleva el sentido del eje z. 

Un saludo y perdón por no aclarar estos aspectos al comienzo.