Clasificación

 De acuerdo con las cargas que actúan sobre ellos:

•  Cables que soportan cargas concentradas.
• Cables que soportan cargas distribuidas.
  
• Cables parabólicos.
• Catenaria.

CABLES QUE SOPORTAN CARGAS CONCENTRADAS

Considere un cable unido a dos puntos fijos A y B que soportan “n” cargas concentradas verticales P1, P2,….., Pn . Se supone que el cable es flexible, esto es, que su resistencia a la flexión es pequeña y se puede despreciar.


Además, también se supone que el peso del cable es susceptible de ser ignorado en comparación con las cargas que soporta. Por tanto, cualquier porción del cable entre dos cargas consecutivas se puede considerar como un elemento sujeto a dos fuerzas y, por consiguiente, las fuerzas internas en cualquier punto del cable se reducen a una fuerza de tensión dirigida a lo largo del cable. Se supone que cada una de las cargas se encuentra en una línea vertical dada, esto es, que la distancia horizontal desde el apoyo A hasta cada una de las cargas es conocida; además, también se supone que se conocen las distancias horizontal y vertical entre los apoyos.


Se busca determinar la forma del cable, esto es, la distancia vertical desde el apoyo A hasta cada uno de los puntos C1, C2,….., Cn y también se desea encontrar la tensión T en cada uno de los segmentos del cable.

CABLES QUE SOPORTAN CARGAS DISTRIBUIDAS

Considere un cable que está unido a dos puntos fijos A y B y que soporta una carga distribuida. En la sección anterior se vio que para un cable que soporta cargas concentradas, la fuerza interna en cualquier punto es una fuerza de tensión dirigida a lo largo del cable.

En el caso de un cable que soporta una carga distribuida, éste cuelga tomando la forma de una curva y la fuerza interna en el punto D es una fuerza de tensión T dirigida a lo largo de la tangente de la curva.

Considerando el caso más general de carga distribuida, se dibuja el diagrama de cuerpo libre de la porción del cable que se extiende desde el punto más bajo C hasta un punto D del cable. Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo libre son la fuerza de tensión T0 en C, la cual es horizontal, la fuerza de tensión T en D, la cual está dirigida a lo largo de la tangente al cable en D y la resultante W de la fuerza distribuida, soportada por la porción CD del cable.

Si se dibuja el triángulo de fuerzas correspondientes:

T cosØ = T0 T sen Ø=W
T = [( T0)2 +W2]1/2 tan Ø = W/ T0

CABLE PARABÓLICO

Ahora suponga que el cable AB soporta una carga distribuida de manera uniforme a lo largo de la horizontal. Se puede suponer que los cables de los puentes colgantes están cargados de esta forma puesto que el peso del cable es pequeño en comparación con el peso de la calzada. La carga por unidad de longitud (medida en forma horizontal) se representa con W y se expresa en N/m o en lb/ft.

Seleccionando ejes coordenados con su origen en el punto más bajo C del cable, se encuentra que la magnitud W de la carga total soportada por el segmento que se extiende desde C hasta el punto D de coordenadas xy; y está regida por W = wx.

CATENARIA

Cuando un cable tenga que soportar su propio peso que está uniformemente distribuido a lo largo de un cable (peso propio), luego la forma de un cable bajo su propio peso se llama "catenaria".

Referencias:

López, Luis. 07 de agosto de 2009.

http://artistasdlaconstruccionv.blogspot.com/2009/08/cargas-en-cables.html

Seminario, Edwin. 27 de mar de 2015.

https://es.slideshare.net/edwinalexissemianriobeltran/cables-46370377