Calculadora de viga continua (dos tramos, ecuación de los tres momentos)
Resuelve una viga continua de dos tramos con cargas uniformes mediante la ecuación de los tres momentos de Clapeyron: momento en el apoyo central, las tres reacciones, momentos máximos y cortante.
Cómo funciona
Ecuación de los tres momentos con extremos simplemente apoyados (MA = MC = 0): 2·MB·(L₁ + L₂) = −(w₁L₁³ + w₂L₂³)/4, por lo tanto MB = −(w₁L₁³ + w₂L₂³) / [8(L₁ + L₂)] · RA = w₁L₁/2 + MB/L₁ · RC = w₂L₂/2 + MB/L₂ · RB = carga total − RA − RC · momento máximo en el tramo = R²/(2w) a x = R/w del apoyo extremo.
Una viga continua sobre tres apoyos es hiperestática: el equilibrio por sí solo no da las reacciones. La ecuación de los tres momentos de Clapeyron agrega la condición de compatibilidad de que la pendiente de la viga es continua sobre el apoyo central, lo que da directamente el momento negativo MB; las reacciones y los momentos de cada tramo salen luego por estática. Para dos tramos iguales con la misma carga reproduce los resultados clásicos MB = −wL²/8, reacciones extremas 0.375wL y reacción central 1.25wL. El análisis elástico supone una viga de sección constante (EI constante) y apoyos que no se asientan.
Ejemplo resuelto
Tramos de 5 m y 4 m con 10 kN/m cada uno. MB = −(10 × 125 + 10 × 64)/(8 × 9) = −1,890/72 = −26.25 kN·m. RA = 10 × 5/2 − 26.25/5 = 25 − 5.25 = 19.75 kN, RC = 10 × 4/2 − 26.25/4 = 20 − 6.56 = 13.44 kN y RB = 90 − 19.75 − 13.44 = 56.81 kN. El momento positivo máximo del tramo 1 es 19.75²/(2 × 10) = 19.50 kN·m a 1.98 m de A, y en el tramo 2 vale 9.03 kN·m a 1.34 m de C. El cortante máximo es 30.25 kN justo a la izquierda del apoyo B.
Fuentes: Three-moment equation (Clapeyron’s theorem) · American Wood Council — Design Aid No. 6: Beam Design Formulas (case 29, two equal spans)
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ecuación de los tres momentos?
El teorema de Clapeyron relaciona los momentos flectores en tres apoyos consecutivos de una viga continua: M₁L₁ + 2M₂(L₁ + L₂) + M₃L₂ = −6A₁a₁/L₁ − 6A₂b₂/L₂, donde el lado derecho depende de las cargas. Para cargas uniformes esos términos se reducen a wL³/4 por tramo.
¿Por qué el momento en el apoyo central es negativo?
La viga es continua sobre B, así que ahí se curva hacia arriba y las fibras superiores trabajan a tensión. En concreto es donde se necesita acero superior; en acero suele ser el momento que gobierna el diseño.
¿Cuáles son los resultados para dos tramos iguales?
Con tramos iguales L y la misma carga w: MB = −wL²/8, las reacciones extremas valen 0.375wL, la central 1.25wL y el momento positivo máximo es 0.0703wL² a 0.375L de cada extremo.
¿Debo revisar la alternancia de carga viva?
Sí. El momento máximo en un tramo suele ocurrir con carga viva solo en ese tramo, y el momento máximo en el apoyo con carga viva en ambos. Calcula con w₂ igual solo a la carga muerta para ver el peor momento positivo del tramo 1.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.