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Metodo de superposicion, Apuntes de Mecánica de Materiales

Inf metodo superposicion para vigas hipersatitcas

Tipo: Apuntes

2025/2026

Subido el 22/05/2026

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Tarea 22 | Ángeles Chávez Óscar Aan
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Mayo de 2021
MÉTODO DE SUPEROPOSICIÓN O SOBREPOSICIÓN
Este es un método práctico que se utiliza para conseguir deflexiones, ángulos de giro y hasta fuerzas internas. Se
fundamente en el hecho de encontrar las deformaciones producidas por diferentes cargas aplicadas simultáneamente sobre
la viga, sumando el efecto que de manera independiente produciría cada una de ellas.
Este principio es valido cuando la cantidad que se desea calcular es función lineal de las cargas aplicadas. En el caso de las
vigas, la naturaleza de la ecuación diferencial de la curva elástica y sus respectivas integraciones para calcular
deformaciones, son ecuaciones lineales por que todos los términos que contiene las deformaciones están elevados a la
primera potencia; por lo tanto la solución de estas ecuaciones, para varias condiciones de carga, puede resolvese sumando
algebraicamente cada una por separado.
En vigas este principio es valido si se cumple lo siguiente:
Se aplica en materiales linealmente elásticos, es decir, la ley de Hooke.
Las deformaciones son pequeñas.
La presencia de deformaciones no alterna la acción de las cargas aplicada
-“En condiciones adecuadas, la deflexión de una viga producida por varias cargas diferentes que actúan de manera
simultanea se puede determinar superponiendo las deflexiones producidas por las mismas cargas al actuar por
separado”-
El principio de superposición: establece que el efecto de una carga combinada sobre una estructura puede obtenerse
determinando por separado los efectos de las distintas cargas u combinando los resultados, siempre y cuando cumplan con
la carga que lo produce. La deformación resultante de cualquier carga dada es pequeña y no afecta las condiciones de
aplicaciones de otras cargas.
MÉTODO PARA VIGAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS.
Se hace estáticamente determinada la estructura indeterminada, removiendo las reacciones redundantes, posteriormente
se calcula la pendiente y/o deflexión en el lugar donde se removido la reacción redundante. Finalmente se calcula la fuerza
o el momento (redundante) necesario para llevar la viga a su posición original. Las componentes de las reacciones restantes
se determinan por medio de las ecuaciones de equilibrio.
Para cada caso de una viga hiperestática de segundo grado, se deben designar dos reacciones como redundantes y eliminar
o modificar los apoyos correspondientes de la manera apropiada. Las reacciones redundantes se tratan como cargas
desconocidas que junto con las demás cargas, deben producir deformaciones compatibles con los apoyos originales.
El procedimiento:
1. Suprimirse el numero necesario de redundancias para hacer que la viga sea estáticamente determinada y estable.
2. Se calcula la deflexión o la pendiente de la viga en los puntos donde se suprimieron las redundancias.
3. Se quitan las cargas aplicadas originalmente sobre la viga estáticamente terminada y se aplica solamente las
cargas redundantes.
4. Se establece una expresión para la deflexión producida para las redundantes.
5. Se correlaciones las deflexiones encontradas en los pasos 2 y 4 para la viga en su posición original y se despejan
las incógnitas redundantes.
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Tarea 22 | Ángeles Chávez Óscar Aarón

Mayo de 2021^1

MÉTODO DE SUPEROPOSICIÓN O SOBREPOSICIÓN

Este es un método práctico que se utiliza para conseguir deflexiones, ángulos de giro y hasta fuerzas internas. Se fundamente en el hecho de encontrar las deformaciones producidas por diferentes cargas aplicadas simultáneamente sobre la viga, sumando el efecto que de manera independiente produciría cada una de ellas. Este principio es valido cuando la cantidad que se desea calcular es función lineal de las cargas aplicadas. En el caso de las vigas, la naturaleza de la ecuación diferencial de la curva elástica y sus respectivas integraciones para calcular deformaciones, son ecuaciones lineales por que todos los términos que contiene las deformaciones están elevados a la primera potencia; por lo tanto la solución de estas ecuaciones, para varias condiciones de carga, puede resolvese sumando algebraicamente cada una por separado. En vigas este principio es valido si se cumple lo siguiente:

  • Se aplica en materiales linealmente elásticos, es decir, la ley de Hooke.
  • Las deformaciones son pequeñas.
  • La presencia de deformaciones no alterna la acción de las cargas aplicada
    • “En condiciones adecuadas, la deflexión de una viga producida por varias cargas diferentes que actúan de manera

simultanea se puede determinar superponiendo las deflexiones producidas por las mismas cargas al actuar por

separado”-

El principio de superposición: establece que el efecto de una carga combinada sobre una estructura puede obtenerse determinando por separado los efectos de las distintas cargas u combinando los resultados, siempre y cuando cumplan con la carga que lo produce. La deformación resultante de cualquier carga dada es pequeña y no afecta las condiciones de aplicaciones de otras cargas.

MÉTODO PARA VIGAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS.

Se hace estáticamente determinada la estructura indeterminada, removiendo las reacciones redundantes, posteriormente se calcula la pendiente y/o deflexión en el lugar donde se removido la reacción redundante. Finalmente se calcula la fuerza o el momento (redundante) necesario para llevar la viga a su posición original. Las componentes de las reacciones restantes se determinan por medio de las ecuaciones de equilibrio. Para cada caso de una viga hiperestática de segundo grado, se deben designar dos reacciones como redundantes y eliminar o modificar los apoyos correspondientes de la manera apropiada. Las reacciones redundantes se tratan como cargas desconocidas que junto con las demás cargas, deben producir deformaciones compatibles con los apoyos originales. El procedimiento:

  1. Suprimirse el numero necesario de redundancias para hacer que la viga sea estáticamente determinada y estable.
  2. Se calcula la deflexión o la pendiente de la viga en los puntos donde se suprimieron las redundancias.
  3. Se quitan las cargas aplicadas originalmente sobre la viga estáticamente terminada y se aplica solamente las cargas redundantes.
  4. Se establece una expresión para la deflexión producida para las redundantes.
  5. Se correlaciones las deflexiones encontradas en los pasos 2 y 4 para la viga en su posición original y se despejan las incógnitas redundantes.

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Tarea 22 | Ángeles Chávez Óscar Aarón

Mayo de 2021^2

TABLAS DE DEFLEXIONES DE LAS VIGAS

Las deflexiones y los ángulos de rotación en otros puntos en el eje de la viga se pueden determinar mediante este mismo procedimiento. Sin embargo, el método de superposición no está limitado a encontrar deflexiones y ángulos de rotación en puntos individuales. El método también se puede emplear para obtener las ecuaciones generales para las pendientes y deflexiones de vigas sometidas a mas de una carga. El método de superposición es útil solo cuando se dispone de fórmulas para las deflexiones y pendientes. Para proporcionar un acceso conveniente a las formulas. Usando las tablas del anexo A y el método de superposición podemos obtener deflexiones y ángulos de rotación para muchas condiciones de cargas distintas.

CARGAS DISTRIBUIDAS.

En ocasiones se tiene una carga distribuida que o esta incluida en una tabla de deflexiones de vigas y en estos casos un método de superposición aun resulta útil. Se puede considerar un elemento de la carga distribuida como si fuera concentrada y luego podemos encontrar la deflexión requerida mediante la integración en toda la región de la viga donde se aplica la carga.

BIBLIOGRAFÍA

Fitzgerald, R. W. (2020). MECANICA DE MATERIALES FITZGERALD. (pág. 237-242) ALFAOMEGA GRUPO EDITOR. Ferdinand, B. (2018). Mecánica De Materiales (7.a^ ed.).(pág. 86, 558-561) McGraw-Hill. Gere, J. &.Goodno, B., Mecánica de los materiales. (2009), Mecánica de los materiales (7ª ed), en Capitulo 9 Delfxiones de vigas (PP 702 - 205), Ciudad de Mexico, Cengage Learning.

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Delfexiones y pendientes de vigas en voladizo.

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