20.1 : Flexión

La flexión pura es un concepto fundamental en mecánica estructural, esencial para comprender cómo se deforman los materiales bajo cargas simétricas sin fuerzas directas. La flexión pura ocurre cuando miembros prismáticos, como las vigas, se someten a momentos iguales y opuestos que inducen la flexión. El fenómeno es crucial ya que permite predecir distribuciones de tensiones sin la influencia de fuerzas axiales o cortantes.

En flexión pura, la tensión de flexión en una viga se calcula en función del momento flector y las propiedades geométricas de la sección transversal de la viga, específicamente el momento de inercia y la distancia desde el eje neutro hasta el punto extremo de la sección transversal. Este cálculo ayuda a determinar cuánto se doblará una viga bajo una carga determinada y garantiza que pueda soportar dichas tensiones sin fallar.

Las aplicaciones prácticas de la flexión pura se observan comúnmente en escenarios cotidianos, como el levantamiento de pesas con barra, donde las pesas en los extremos crean flexión en la parte media de la barra sin que actúen fuerzas directas sobre la parte media de la barra. De manera similar, los peldaños de las escaleras sufren una flexión pura cuando una persona sube, ya que el peso del escalador genera momentos a través de cada peldaño.

La combinación de diferentes materiales, como el hormigón y el acero, requiere un análisis que tenga en cuenta sus distintas propiedades en estructuras más complejas como las vigas de hormigón armado. Este enfoque compuesto ayuda a comprender cómo cada material contribuye a la resistencia general y la deformación de la viga bajo flexión.