MOMENTO

Se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden.

TORSIÓN Y CORTANTE

En muchos casos es común encontrar estructuras monolíticas sometidas a la acción conjunta de
momentos flectores, fuerzas cortantes y momentos de torsión alrededor del eje longitudinal de un
elemento. Un elemento sometido a torsión causa esfuerzos cortantes en el plano perpendicular y en
la dirección radial del elemento, desde el núcleo hasta la superficie externa. En una sección
rectangular, los esfuerzos cortantes varían desde cero en el centro hasta un valor máximo en los
centros de los bordes extremos de los lados más largos, según se muestra:

Cuando la viga es sometida a torsión y flexión combinadas, los dos esfuerzos cortantes se
adicionan por un lado y tienen diferentes direcciones en el lado opuesto. El resultado son grietas
inclinadas en las caras donde los esfuerzos se adicionan, las cuales continúan en la cara o región
donde hay flexión en la viga, y si el momento es grande, casi verticalmente en el lado opuesto
(Figura 2). Si la tensión ocurre en la cara superior y hay compresión en la cara inferior, dicha
compresión previene al elemento de desarrollar grietas en la cara inferior.

Para los diferentes tipos de estructuras sometidas a torsión estas se pueden clasificar en dos
categorías básicas: estructuras sometidas a torsión primaria, algunas veces denominada torsión de
equilibrio o
torsión estáticamente determinada y estructuras que generan torsión secundaria,
también llamada torsión de compatibilidad
o torsión estáticamente indeterminada. Ejemplos de
estos tipos de torsión están graficados en la Figura 4.3.

A continuación definimos cada uno de los dos tipos de torsión básica:
1. Torsión Primaria. Cuando el momento es transmitido a los soportes a través de la longitud de la
viga. La carga externa siempre va a causar torsión y el elemento de soporte no tiene otra
alternativa que resistir dicha torsión. El momento torsional es requerido en los extremos para el
equilibrio de la estructura y la carga externa. Un tipo de esta estructura esta mostrada en la Figura
4.3a. Las cargas aplicadas en la losa generan un momento torsor a lo largo de la viga de borde la
cual debe resistir y transmitir el momento a las columnas extremas si el sistema debe permanecer
en equilibrio. Las columnas resisten el momento de torsión resultante en los extremos en forma
de momento de flexión

2. Torsión Secundaria. También llamada torsión por compatibilidad, y es generada a partir de la de
la redistribución de fuerzas internas en las vigas de borde, encargadas de resistir la torsión
(Figuras 4.3b y 4.3c). La compatibilidad de deformaciones entre las viguetas o losetas que
llegan a la viga de borde y esta misma, cuando son construidas monolíticamente, produce un
giro que probablemente desarrollará agrietamiento en la unión de ambos elementos pero no hará
colapsar la estructura. Existe la posibilidad de una redistribución o reducción del momento
torsor aplicado en el borde de la viga externa, pero este no puede determinarse únicamente con
base en el equilibrio estático. Si la viga de borde es suficientemente rígida y las columnas puede
resistir el momento torsor aplicado, entonces los momentos en las viguetas o losa serán los de
un apoyo exterior rígido. Si la viga no tiene suficiente rigidez torsional, esta se deforma y la
losa gira, se produce agrietamiento y se reduce la capacidad de resistir momentos en la loseta o
viguetas que descansan en la viga de borde.