Calculadora de Viga Simplemente Apoyada con Carga Puntual — Online y Gratis
Una viga simplemente apoyada con carga puntual es uno de los casos más frecuentes en el análisis estructural de edificaciones, puentes y elementos de concreto o acero. Esta calculadora de viga simplemente apoyada permite obtener de forma inmediata las reacciones en los apoyos, el momento flector máximo y la deflexión bajo la carga, a partir de la longitud del tramo, la magnitud de la carga puntual y su posición. Es una herramienta pensada para estudiantes de ingeniería civil que están aprendiendo resistencia de materiales, así como para ingenieros y técnicos que necesitan una verificación rápida de cálculos manuales antes de modelar en software especializado. Los resultados se presentan en unidades del Sistema Internacional, con fórmulas visibles para que puedas comprobar cada paso del cálculo estructural.
Reacciones: R1 = P·b / L R2 = P·a / L
Momento flector máximo (bajo la carga): Mmax = P·a·b / L
Deflexión bajo la carga: δ = P·a²·b² / (3·E·I·L)
¿Qué es Viga Simplemente Apoyada?
Una viga simplemente apoyada es un elemento estructural horizontal que descansa sobre dos apoyos: uno fijo (articulado) que restringe desplazamientos verticales y horizontales, y otro móvil (rodillo) que solo restringe el desplazamiento vertical, permitiendo la expansión térmica de la viga. Cuando sobre este elemento actua una carga puntual, es decir, una fuerza concentrada en un punto específico del tramo, se generan reacciones en ambos apoyos y un diagrama de momento flector con forma triangular cuyo valor máximo ocurre justo en el punto de aplicación de la carga. Este es uno de los modelos fundamentales de la resistencia de materiales y del análisis estructural, ya que sirve de base para el diseño de vigas de concreto armado, acero y madera. Comprender su comportamiento permite anticipar donde se concentran los mayores esfuerzos internos y donde es más probable que ocurra la falla por flexión, información clave para dimensionar correctamente la sección transversal y el refuerzo de la viga.
Fórmulas utilizadas
Donde P es la carga puntual aplicada (kN), L es la longitud total del tramo entre apoyos (m), a es la distancia desde el apoyo izquierdo hasta el punto de aplicación de la carga (m) y b = L - a es la distancia hasta el apoyo derecho. Las reacciones R1 y R2 se obtienen por equilibrio de momentos y fuerzas verticales. El momento flector máximo Mmax ocurre exactamente en el punto de aplicación de la carga. La deflexión δ depende del módulo de elasticidad E del material y del momento de inercia I de la sección transversal, ambos determinantes en la rigidez del elemento.
Ejemplo resuelto paso a paso
Para una viga de L = 6 m, con una carga puntual de P = 20 kN aplicada a a = 2 m del apoyo izquierdo (por lo tanto b = 4 m), con un perfil de acero de E = 200 GPa e I = 8360 cm4:
- R1 = 20 × 4 / 6 = 13.33 kN
- R2 = 20 × 2 / 6 = 6.67 kN
- Mmax = 20 × 2 × 4 / 6 = 26.67 kN·m
- δ = 20000 × 2² × 4² / (3 × 200×109 × 8.36×10-5 × 6) ≈ 4.25 mm
¿Cuándo usar esta calculadora?
Esta calculadora es útil al diseñar vigas de piso, dinteles, vigas de fundación o cualquier elemento donde una carga se transmita de forma concentrada, como una columna que descarga sobre una viga de transferencia, una reacción de otra viga, o el punto de apoyo de un equipo pesado. También es una herramienta didáctica ideal para verificar ejercicios de resistencia de materiales y estructuras isostáticas antes de pasar a modelos más complejos en software de análisis estructural. Si quieres repasar el procedimiento completo antes de usarla, consulta nuestra guía paso a paso de la viga simplemente apoyada.
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