Calculadora de cargas en vigas

Calcula momento flector, fuerza cortante, flecha y tensión de flexión para apoyos, materiales y cargas habituales.

Análisis de cargas en vigas
Introduce geometría y cargas para estimar la respuesta crítica de una viga rectangular.

Acerca del cálculo de cargas en vigas

El análisis de cargas estima los esfuerzos internos y los desplazamientos que aparecen cuando un elemento estructural soporta una fuerza externa. Los dos esfuerzos principales son la fuerza cortante y el momento flector. El cortante describe la tendencia de secciones contiguas a deslizarse; el momento flector, la tendencia del elemento a curvarse. Una comprobación preliminar útil también calcula la flecha elástica y la tensión de flexión en las fibras extremas de una sección rectangular. La calculadora contempla tres apoyos idealizados. La viga simplemente apoyada puede girar en sus apoyos y suele representar viguetas y vanos de puentes. El voladizo está fijo en un extremo y libre en el otro, como un balcón o soporte de estante. La viga biempotrada tiene impedido el giro en ambos extremos. Cada configuración usa coeficientes distintos de momento y flecha. Las cargas puntuales se sitúan en la posición crítica: centro del vano en vigas simplemente apoyadas y biempotradas, y extremo libre en voladizos. La carga uniforme se interpreta como fuerza por metro a lo largo de todo el vano. Las propiedades geométricas corresponden a una sección rectangular maciza. Su segundo momento de área es el ancho por la altura al cubo dividido entre doce, y su módulo resistente es el ancho por la altura al cuadrado dividido entre seis. La flecha utiliza un módulo elástico representativo del material elegido. La utilización compara la tensión de flexión calculada con una resistencia representativa reducida por el factor de seguridad indicado. Estas propiedades nominales sirven para comparar, pero los productos reales varían según grado, humedad, refuerzo, orientación, temperatura y norma de fabricación. Los resultados son más adecuados para enseñanza, dimensionamiento inicial y estudio del efecto de cambiar vano o altura. El vano influye especialmente: la flecha por carga puntual crece con el cubo de la longitud y la de carga distribuida con la cuarta potencia. Aumentar la altura también es muy eficaz porque la rigidez crece con su cubo. No consideres esta calculadora simplificada una autorización para construir. El diseño real debe incluir peso propio, combinaciones de carga, estabilidad lateral, conexiones, aplastamiento en apoyos, deformación por cortante, límites normativos locales y revisión de un ingeniero cualificado.

Ejemplos de cargas en vigas

Viga y cargaResultado principalInterpretación
Viga de acero simplemente apoyada de 6 m, carga central de 50 kN, 200 × 400 mmMomento 75 kN·m; cortante 25 kNLa carga puntual central se reparte por igual entre ambos apoyos.
Voladizo de madera de 2 m, carga en la punta de 5 kN, 150 × 300 mmMomento 10 kN·m; cortante 5 kNEl momento máximo se produce en el extremo empotrado.
Viga de acero biempotrada de 4 m, carga uniforme de 8 kN/m, 200 × 300 mmMomento 10.667 kN·m; cortante 16 kNLa restricción en los extremos reduce el momento crítico y la flecha elástica.

Cómo usar la calculadora de cargas en vigas

  1. Elige los apoyos y el material que mejor representen la viga.
  2. Introduce la luz libre y el ancho y alto de la sección rectangular.
  3. Elige carga puntual o uniforme e introduce su magnitud en las unidades indicadas.
  4. Introduce un factor de seguridad y selecciona Calcular viga para revisar momento, cortante, flecha, tensión y utilización.

Preguntas frecuentes sobre cargas en vigas

¿Dónde se aplica la carga puntual?

Se coloca en el centro del vano para vigas simplemente apoyadas y biempotradas, y en la punta libre del voladizo. Esas posiciones corresponden a los casos críticos estándar.

¿Qué significa aquí una carga distribuida?

Es una carga lineal uniforme en kilonewtons por metro. Se supone que esa intensidad actúa en toda la longitud de viga introducida.

¿Por qué la altura cambia tanto la flecha?

El segundo momento de área rectangular aumenta con el cubo de la altura. Por eso, un pequeño aumento de altura puede incrementar mucho la rigidez.

¿La utilización demuestra que la viga es segura?

No. Es solo una comparación simplificada de flexión con propiedades representativas y el factor elegido. El diseño completo debe verificar normas, estabilidad, conexiones, cortante, aplastamiento, combinaciones de carga y servicio.

¿Se puede analizar una viga en I?

No directamente: las fórmulas suponen un rectángulo macizo. Para una sección en I, usa el momento de inercia y el módulo resistente publicados por el fabricante o un programa de diseño estructural.