Esfuerzo Combinado Axial y de Flexión

\[\sigma=\frac{P}{A}\pm\frac{Mc}{I}\]

Variables

sigmaMax[σmax]esfuerzo normal combinado máximo (Pa)

sigmaMin[σmin]esfuerzo normal combinado mínimo (Pa)

Pcarga axial (N)

Aárea de la sección transversal (m²)

Mmomento flector (N·m)

cdistancia desde el eje neutro hasta la fibra extrema (m)

Isegundo momento de área (m⁴)

Descripción

¿Qué calcula esta fórmula?

La fórmula de esfuerzo combinado axial y de flexión calcula el esfuerzo normal en un elemento estructural sometido simultáneamente a una carga axial y a un momento flector. El esfuerzo axial se distribuye uniformemente en la sección, mientras que el esfuerzo por flexión varía linealmente desde un lado de la sección hasta el otro.

Cuándo se utiliza

Se utiliza en columnas, vigas, pórticos, ménsulas y elementos estructurales donde actúan al mismo tiempo fuerza axial y momento flector. Es especialmente útil para verificar el esfuerzo máximo de tracción o compresión en las fibras extremas.

Ejemplo

Un elemento de acero tiene:

P = 120000 N

A = 0.006 m²

M = 8500 N·m

c = 0.08 m

I = 0.000045 m⁴

Fórmula:

σmax = P/A + M*c/I

Sustitución:

σmax = 120000/0.006 + (8500*0.08)/0.000045

Resultado:

σmax = 35,111,111 Pa

Resultado:

σmax = 35.1 MPa

Aplicaciones

Columnas metálicas, elementos de hormigón armado, pórticos estructurales, componentes de puentes, soportes de maquinaria, estructuras de grúas y verificación de cargas combinadas.