Esfuerzo por Carga Excéntrica

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

Variables

sigmaMax[σmax]esfuerzo normal máximo (Pa)

sigmaMin[σmin]esfuerzo normal mínimo (Pa)

Pcarga axial excéntrica (N)

Aárea de la sección transversal (m²)

eexcentricidad respecto al centroide (m)

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

Isegundo momento de área (m⁴)

Descripción

¿Qué calcula esta fórmula?

La fórmula de esfuerzo por carga excéntrica calcula el esfuerzo normal producido cuando una carga axial se aplica alejada del centroide de un elemento estructural. La excentricidad genera un momento adicional igual a P·e, provocando una distribución no uniforme de esfuerzos.

Cuándo se utiliza

Se utiliza en columnas, cimentaciones, ménsulas, soportes de maquinaria, estructuras de contención y elementos estructurales sometidos a cargas que no pasan por el centroide.

Ejemplo

Una columna de acero está sometida a:

P = 150000 N

A = 0.008 m²

e = 0.05 m

c = 0.10 m

I = 0.00008 m⁴

Fórmula:

σmax = P/A + (P·e·c)/I

Sustitución:

σmax = 150000/0.008 + (150000×0.05×0.10)/0.00008

Resultado:

σmax = 28,125,000 Pa

Resultado:

σmax = 28.1 MPa

Aplicaciones

Columnas, muros portantes, cimentaciones, sistemas de anclaje, bases de maquinaria, estructuras metálicas, elementos de hormigón armado y verificaciones de estabilidad estructural.