Acerca de esta herramienta
La Calculadora de tensión de flexión en vigas es una herramienta gratuita en el navegador que aplica la fórmula de flexión σ = M·c/I para hallar la tensión de flexión máxima en la fibra extrema de una viga y, opcionalmente, la tensión cortante transversal máxima. Introduce el momento flector M, el momento de inercia de área I y c, la distancia del eje neutro a la fibra más externa. También reporta el módulo resistente S = I/c, la propiedad que los ingenieros usan para dimensionar una viga directamente frente a una tensión admisible. Toda la aritmética se ejecuta localmente en tu navegador.
La tensión de flexión es σ = M·c/I, y de forma equivalente σ = M/S. Para el cortante transversal, introduce la fuerza cortante V y el área de la sección A y elige la forma de la sección: la tensión cortante máxima es τ = k·V/A, donde el factor k es 1,5 para un rectángulo macizo, 4/3 para un círculo macizo, 2,0 para un tubo de pared delgada, o 1,0 para el promedio simple V/A. Esta forma de la relación general τ = VQ/(Ib) captura el cortante máximo en el eje neutro para las formas comunes. Elige SI (N·m, mm⁴, mm, N, mm²) con resultados en MPa, o imperial (lbf·in, in⁴, in, lbf, in²) con resultados en psi.
Como ejemplo resuelto, una viga que soporta M = 10.000 N·m con I = 10.000.000 mm⁴ y c = 100 mm tiene σ = (10.000 × 1000 × 100) / 10.000.000 = 100 MPa y un módulo resistente de 100.000 mm³. Si además soporta V = 20.000 N sobre un área rectangular de 5.000 mm², el cortante máximo es 1,5 × 20.000 / 5.000 = 6 MPa. Estas son tensiones elásticas; compáralas con el límite elástico del material con un factor de seguridad adecuado.