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Metodo de Superposición

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Escuela Profesional de

Mecánica, Mecánica Eléctrica


y Mecatrónica

4E05216 - Resistencia de Materiales I


Impar 2021

27. Método de superposición


Temas del texto “Mecánica de Materiales”, R.C. Hibbeler, 9na.Ed.: 12.5

Ing. Marco Carpio Rivera, MSc


Ing. Hermann Alcázar Rojas. PhD
1. Método de superposición

La ecuación diferencial EI d4v/dx4 = w(x) cumple con los dos requisitos necesarios para aplicar el
principio de superposición; es decir, la carga w(x) se relaciona linealmente con la deflexión v(x), y se
supone que la carga no cambia de modo significativo la geometría original de la viga o eje. Como
resultado, es posible superponer las deflexiones para una serie de cargas separadas que actúan sobre
una viga.
Por ejemplo si v1 es la deflexión para una carga y v2 es la deflexión para otra carga, la deflexión total para
las dos cargas actuando en conjunto es la suma algebraica v1+v2.

4E05216 – Resistencia de Materiales I / Impar 2021 27. Método de superposición


1. Método de superposición Tablas

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2. Ejemplo de aplicación 1 Ejemplo 12.13

Determine el desplazamiento en el punto C y la pendiente en el soporte A de la viga mostrada en la


figura. EI es constante. Solución.

Fuerza concentrada
Carga distribuida

Finalmente se suman

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3. Ejemplo de aplicación 2 Ejemplo 12.14

Determine el desplazamiento en el extremo C de la viga mostrada en la figura. EI es constante.

Solución.
Se usan las tablas para determinar la carga La región descargada BC permanece recta. Dado
triangular, la pendiente y desplazamiento en B. que el θB es pequeño el desplazamiento en C es:

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4. Ejemplo de aplicación 3 Ejemplo 12.15

Determine el desplazamiento en el extremo C de la viga mostrada en la


figura. EI es constante.

La carga de 10 kN sobre el voladizo ocasiona una fuerza estáticamente equivalente


de 10 kN y un momento de par de 20 kN.m en B.

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5. Ejemplo de aplicación 4 Ejemplo 12.16

La barra que se muestra en la figura se sostiene mediante dos resortes en sus


extremos A y B. cada resorte tiene una rigidez de k=15 kip/ft y en un inicio
esta sin deformar. Si la barra se carga con una fuerza de 3 kip en el punto C,
determine el desplazamiento vertical de la fuerza. E=20x103 ksi, I=12 in4
Solución.

Si se considera que la barra es rígida, entonces el desplazamiento vertical en C es:

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6. Ejemplo de aplicación 5 Problema 12-83

La viga en voladizo W10x15 esta hecha de acero A-36 y se somete a las cargas mostradas. Determine la
pendiente y el desplazamiento en el extremo B.

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7. Ejemplo de aplicación 6 Problema 12-89

La viga en voladizo W8x48 esta hecha de acero A-36 y se somete a las cargas mostradas. Determine el
desplazamiento en C y la pendiente en A.

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8. Ejemplo de aplicación 7 Problema 12-91

La viga en voladizo W24x104 esta hecha de acero A-36 se utiliza para soportar la carga uniformemente
distribuida y una fuerza concentrada que se aplica a su extremo. Si la fuerza que actúa formando un
ángulo con la vertical de la manera mostrada, determine el desplazamiento horizontal y vertical en A.

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