Cargas Estructurales

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada

Tucupita, Estado Delta Amacuro

Núcleo Delta Amacuro

Facilitadora: Bachilleres:

Ing. Niurkys Lunar Ortega Karielvin

Rojas Germaglys

Agreda Nilda

Julio- 2012

INTRODUCCIÓN

La actividad del diseño estructural que realiza el ingeniero civil, requiere un gran conocimiento de las cargas, los materiales y las formas estructurales y no solo de los modelos matemáticos usados para obtener las fuerzas internas: momento flector (M), cortante (V), fuerza axial (N), y momento torsor (T). Es necesario entender que una viga es un cuerpo real y no una ecuación diferencial o una matriz; por tal razón en el proceso de diseño el ingeniero civil debe evaluar las cargas o solicitaciones a las que estará sometida la estructura durante su vida útil. Se debe hacer un esfuerzo por tenerlas todas en cuenta sin olvidar aquellas que aunque pequeñas puedan poner en peligro la resistencia o estabilidad de la estructura: el efecto de succión producido por el viento fuerte en una bodega o hangar, que puede levantarlo y separarlo de los apoyos, o los cambios fuertes de temperatura que puedan inducir efectos de acortamiento o alargamiento para los cuales no esté adecuadamente provista la estructura, afecta el diseño planteado, de allí la importancia de conocer los tipos de cargas que actúan en una estructura.

CONCEPTO DE ESTRUCTURA

SON LOS CUERPOS capaces de resistir cargas sin que exista una deformación excesiva de una de las partes con respecto a la otra. Por ello la función de una estructura consiste en transmitir la fuerza de un punto a otro en el espacio, resistiendo su aplicación sin perder estabilidad

CONCEPTO DE CARGAS

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.

CARGAS ESTRUCTURALES

Son definidas como la acción directa de una fuerza concentrada o distribuida actuando sobre el elemento estructural y la cual produce estados tensionales sobre la estructura.

Debe entenderse como una carga estructural aquella que debe ser incluida en el cálculo de los elementos mecánicos (fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) de la estructura como sistema y/o de los elementos que la componen

FUERZAS APLICADAS A UNA ESTRUCTURA.

Se distinguen dos tipos de fuerzas actuando en un cuerpo: las externas y las internas.

Las externas son las actuantes o aplicadas exteriormente y las reacciones o resistentes que impiden el movimiento.

Las internas son aquellas que mantienen el cuerpo o estructura como un ensamblaje único y corresponden a las fuerzas de unión entre sus partes.

Las actuantes son aquellas cargas a las que se ve sometida la estructura por su propio peso, por la función que cumple y por efectos ambientales. En primera instancia se pueden subdividir en cargas gravitacionales, cargas hidrostáticas y fuerzas ambientales (sismo, viento y temperatura).

Las gravitacionales son aquellas generadas por el peso propio y al uso de la estructura y se denominan gravitacionales porque corresponden a pesos. Entre ellas tenemos las cargas muertas y las cargas vivas.

Otra clasificación de las cargas es por su forma de aplicación: dinámicas y estáticas.

Las cargas dinámicas son aquellas aplicadas súbitamente y causan impacto sobre la estructura. Las cargas estáticas corresponden a una aplicación gradual de la carga.

CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS SEGÚN SU ORIGEN

• PERMANENTES

» Gravitatorias

» Empujes

• ACCIDENTALES

» Sobrecargas

» Viento

» Sismo

» Nieve

OTRAS

» CEDIMIENTO de VÍNCULOS

» IMPACTO

PERMANENTES:

Son las que duran toda la vida útil de la estructura, comprende el peso propio de la estructura y todas las partes rígidas de la construcción: estructura, instalaciones, cerramientos, revestimientos, etc. Las cargas permanentes se obtendrán multiplicando los volúmenes o superficies considerados en cada caso, por los correspondientes pesos unitarios que se indican en las Tablas

Cargas Gravitacionales

- Cargas muertas: son aquellas que se mantienen en constante magnitud y con una posición fija durante la vida útil de la estructura, la mayor carga muerta generalmente es el peso propio de la estructura. ejemplo: rellenos, acabados de entrepiso, cielos rasos, columnas, vigas, losas. Etc. Dentro de las cargas muertas también se pueden clasificar aquellos equipos permanentes en la estructura. En general las cargas muertas se pueden determinar con cierto grado de exactitud conociendo la densidad de los materiales.

- Cargas vivas: Corresponden a cargas gravitacionales debidas a la ocupación normal de la estructura y que no son permanentes en ella. Debido a la característica de movilidad y no permanencia de esta carga el grado de incertidumbre en su determinación es mayor. La determinación de la posible carga de diseño de una edificación ha sido objeto de estudio durante muchos años y gracias a esto, por medio de estadísticas, se cuenta en la actualidad con una buena aproximación de las cargas vivas de diseño según el uso de la estructura. Las cargas vivas no incluyen las cargas ambientales como sismo o viento. Para efectos de diseño es el calculista quien debe responder por la seguridad de la estructura en su vida útil, para esto cuenta con las ayudas de las normas y códigos de diseño donde se especifican las cargas vivas mínimas a considerar

- Cargas vivas en puentes Los tipos de cargas vivas considerados en el diseño de puentes se resumen en: carga de camión y carga de vía, carga de impacto y carga de frenado. La carga de camión considera el peso de un camión como un conjunto de cargas puntuales actuando con una separación y repartición que representa la distancia entre ejes (ruedas) de un camión de diseño. La carga de vía corresponde a una carga distribuida y representa el peso de vehículos livianos circulando por el puente. Se pueden combinar la carga de vía y la de camión en una misma luz de un puente, esto representa un puente cargado con carros livianos

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