CARGAS ESTRUCTURALES

Fuerzas que resultan del peso de todos los materiales de construcción, del peso y actividad de sus ocupantes y del peso del equipamiento. También de efectos ambientales y climáticos tales como nieve, viento, etc. Son las fuerzas externas aplicadas a los elementos resistentes, o también su propio peso. Las cargas se expresan en unidades de peso, en unidades de peso por longitud o en unidades de peso por superficie unitaria, o sea, kg; kg/m y kg/m², según el Sistema Métrico Decimal.

Las cargas que actúan sobre las estructuras pueden dividirse en tres grandes categorías cargas muertas, cargas vivas y cargas ambientales.

                                                      

CARGAS SUPERFICIALES

Una fuerza distribuida linealmente delimitada por un triángulo o un cuadrilátero. No tiene que vincular el límite del área a las partes. Las cargas superficiales pueden tener aberturas.

MATERIALES

MATERIAL	PESO ESPECIFICO (Kg/m3)
Concreto	2400
Arcilla	1900
Asfalto	1200
Yeso	2000
Arena	1630
Cemento	2950
Vitropiso	2100
Casetón	0.016
Ladrillo	1700
Mortero 1:3	1680

FUERZA QUE ACTÚAN LAS CARGAS ESTRUCTURALES

Las estructuras deben soportar diferentes tipos de fuerzas que actúan sobre los elementos que la componen. Estas fuerzas tienen distintos orígenes: 

• Debidas a su propio peso, ya que, en principio, toda estructura debe soportarse a sí misma.

 • Debidas al peso, movimiento o vibraciones de los elementos que componen el conjunto del sistema técnico. Por ejemplo, el cuadro de una bicicleta no debe deformarse cuando una persona suba a ella o cuando coja baches mientras circula. 

• Debidas a agentes externos al propio sistema técnico. Por ejemplo, el tejado de una casa no debería venirse abajo cuando se acumule nieve sobre él, o un puente no debe caerse por el efecto del viento, etc. Normalmente, cuando construimos una estructura lo hacemos para que ésta no se deforme cuando está trabajando. Hay, sin embargo, algunas estructuras que su trabajo lo ejercen deformándose y recuperando más tarde su forma original, pero esto es menos normal. Así, cuando construimos una grúa, esta no debe deformarse visiblemente al levantar las cargas, o cuando construimos una casa, ésta no debe caerse por la acción del viento. Cuando las estructuras resisten a la deformación se dice que tienen rigidez. Las fuerzas que actúan sobre los diferentes elementos de las mismas se denominan cargas. La fuerza que hace un elemento de la estructura para no ser deformado por las cargas se denomina esfuerzo. Dichos esfuerzos pueden ser:

1. TRACCIÓN. Es cuando las cargas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla, tal y como sucede, por ejemplo, con los cables de un puente colgante.

 2. COMPRESIÓN. Es cuando las cargas que soporta la pieza tienden a aplastarla, como es el caso, por ejemplo, de las columnas.

3. FLEXIÓN. Es cuando las cargas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla, como sucede con las vigas.

 4. TORSIÓN. Es cuando las cargas que soporta la pieza tienden a retorcerla. Este es el caso de los ejes, cigüeñales y manivelas. 

5. CORTANTE O CIZALLADURA. Es cuando las cargas que soporta la pieza tienden a cortarla. Éste es el tipo de esfuerzo al que están sometidos los puntos de apoyo de las vigas.

  

TIPOS DE CARGAS 

CARGAS MUERTAS:

Son aquellas que se mantienen constantes en magnitud y fijas en posición durante la vida de la estructura. Generalmente la mayor parte de la carga muerta es el peso propio de la estructura. Esta puede calcularse con buena aproximación a partir de la configuración de diseño, de las dimensiones de la estructura y de la densidad del material. Para edificios, los rellenos y los acabados de entrepiso y el cielo raso se toman usualmente como cargas muertas incluyendo una consideración para cargas suspendidas tales como ductos, aparatos y accesorios de iluminación.

Las cargas muertas consisten en los pesos de los diversos miembros estructurales y en los pesos de cualesquiera objetos que estén permanentemente unidos a la estructura. Entonces en un edificio, las cargas muertas comprenden los pesos de las columnas, vigas y trabes, losas de piso, el techo, muros, ventanas, plomería, instalación eléctrica y otros dispositivos diversos.

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CARGAS VIVAS

Son aquellas fuerzas gravitacionales, que obran en una construcción y que no tienen carácter permanente.

Consisten principalmente en cargas de ocupación en edificios y cargas de trafico en puentes. Estas pueden estar en total o parcialmente en su sitio o no estar presentes y pueden cambiar su ubicación. Su magnitud y distribución son inciertas en un momento dado, sus máximas intensidades a lo largo de la vida de la estructura no se conocen con precisión. Las cargas vivas mínimas para las cuales deben diseñarse los entre pisos y cubiertas de un edificio se especifican usualmente en el código de construcción que se aplica en el lugar de construcción.

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CARGAS AMBIENTALES

Consisten principalmente en cargas de nieve, presión y succión de viento, cargas sísmicas (fuerzas inerciales causadas por movimientos sísmicos), presiones de suelo en las porciones subterráneas de estructuras, cargas de posibles empozamientos de aguas lluvias sobre superficies planas y fuerzas causadas por cambios de temperatura. Al igual que las cargas vivas, las cargas ambientales son inciertas tanto en magnitud como distribución.

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