cargas en la estructura

8/20/2019 Cargas en La Estructura

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Índice

Introducción………………………………………………………………………………2

Concepto de Estructura………………………………………………………………...3

Concepto de Carga………………………………………………………………………3

Clasificación de cargas...…………………..............................................................3

Efectos de Cargas……………………………………………………………………….7

Combinación de cargas o Estados de Cargas …………………………………….8

Proceso de Transmisión de Cargas ………………………………………………....8

!todo de "ise#o ……………………………………………………………………….$

%n&lisis de Carga ………………………………………………………………………'(

Criterios de )alla ...………………………………………………………………….....'(

Conclusión……………………………………………………………………………....''

*ibliograf+a e internetgraf+a…………………………………………………………..'2


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Introducción

Las cargas son fuerzas que resultan del peso de todos los materiales deconstrucción, del peso y la actividad de sus ocupantes y del peso delequipamiento. También podemos definirla como toda fuerza capaz de deformar un

elemento al momento de ser aplicadas.Uno de los objetivos que vamos a tener en dicho trabajo es aprender a identificar los diferentes tipos de cargas y el efecto de estas, las consecuencias de cada unade estas sobre los elementos estructurales y la forma en que pueden transmitir lascargas.

También en dicha investigación trataremos de las cargas en las estructurascon el fin de dar a conocer las fuerzas que intervienen en estas, como actanestas en las estructuras, los efectos que pueden producir adem!s de comocanalizar cada una de estas cargas y como determinar las intensidades de cadafuerza y los criterios que se deben tomar en cuenta.

Cargas Estructurales


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Estructura"roviene del término latino struct#ra. Una estructura suele ser definida

como el conjunto de los elementos importantes de un cuerpo, un edificio u otra

cosa. La estructura suele relacionarse con la armadura que sirve de soporte paraese determinado cuerpo, edificio.

Cargas$uerzas que resultan del peso de todos los materiales de construcción, del

peso y actividad de sus ocupantes y del peso del equipamiento. También deefectos ambientales y clim!ticos tales como nieve, viento, etc.

%s toda acción capaz de crear o modificar estados de esfuerzos ydeformaciones en las estructuras.

&e miden en'

• Unidades de fuerza' (ilogramo fuerza )*gf+ )(g+, Tonelada )Ton.+ )T+(ilo e-ton )(+ /01 (g

• Unidades de fuerza 2 longitud' 3etro )m+

• Unidades de fuerza2 superficie' 3etro cuadrado )m1+.

ClasificaciónCargas muertas

&on cargas permanentes y que no son debidas al uso de la estructura. %nesta categor4a se pueden clasificar las cargas correspondientes al peso propio y alpeso de los materiales que soporta la estructura tales como acabados, divisiones,fachadas, techos, etc. 5entro de las cargas muertas también se pueden clasificar aquellos equipos permanentes en la estructura. %n general las cargas muertas sepueden determinar con cierto grado de e6actitud conociendo la densidad de losmateriales.

Cargas ,i,as


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7orresponden a cargas gravitacionales debidas a la ocupación normal de laestructura y que no son permanentes en ella. 5ebido a la caracter4stica demovilidad y no permanencia de esta carga el grado de incertidumbre en sudeterminación es mayor.

&on aquellas originadas por el uso y ocupación de un edificio u otra

estructura, que pueden variar durante la vida til de la estructura y no incluyecargas debidas a la construcción o provocadas por efectos ambientales, talescomo nieve, viento, acumulación de agua, sismo, etc.

-egn el tiempo de aplicación

Permanentes&on las que duran toda la vida til de la estructura. 7omprenden al peso

propio de la estructura y el de todas aquellas partes de la construcción r4gida ypermanentemente ligada a ellas. %jemplo' estructura, instalaciones, revestimiento,contrapeso, etc.

Est&ticas

&on las que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen lentamenteen el tiempo. %n todos los casos son las que durante el tiempo que actan est!nen estado de reposo, y por e6tensión también aquellas que tienen estado inercialdespreciable, es decir que si bien var4an en el tiempo lo hacen en forma muy lenta.%jemplos' solados, instalaciones, estructuras, etc.8 publico en salas deespect!culo8"ersonas en oficinas y viviendas.


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"in&micas&on las que var4an r!pidamente en el tiempo. %n todos los casos son las

que durante el tiempo que actan est!n en estado de movimiento )inercial+considerable.

ó,iles&on aquellas en las cuales la dirección del movimiento es perpendicular a la

dirección en que se produce la carga. %jemplos' desplazamiento de un veh4culo8desplazamiento de una gra móvil sobre sus rieles8 desplazamiento de un trensobre sus rieles.

%tendiendo el &rea en /ue actan

Concentradas o puntuales&on las que actan sobre una superficie muy reducida con respecto a la

total. %jemplos' columna o viga que apoya sobre una viga. 9ueda de un puentegra sobre la v4a. :nclaje de un tensor.

"istribuidas&on las que actan sin solución de continuidad a lo largo de todo el

elemento estructural o parte de el. : la vez se dividen en uniformementedistribuidas y distribuidas no uniformes'

Uniformemente distribuidas' &on aquellas que mantienen un mismo valor en todasu e6pansión. %jemplos de ellas son el peso propio de una losa, la presión deagua sobre el fondo de un depósito, o el pblico en una sala de espect!culo.o uniformemente distribuidas' &on aquellas en las que var4a su valor en losdistintos puntos de su e6tensión. %jemplos de ellas son la acción del viento, unapared de altura variable, o la presión en la pared de un tanque.


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-egn cargas %ccidentales

%ccidentales

&on aquellas que cuya magnitud y2o posición pueden variar a lo largo de lavida til de la estructura )actan en forma transitoria, e6istiendo en determinadosmomentos solamente+. %jemplo' viento, personas, nieve, muebles, terremotos, etc.

Eólicas o carga del ,iento&on producidas por la acción del viento, es decir la masa de aire en

movimiento cuya dirección principal se considera horizontal. %ste tipo de cargasno se tiene en cuenta en edificios de menos de /; m de altura o que la proporciónaltura2ancho sea menor o igual a 1. %s una carga dif4cil de determinar, depende dela velocidad, ubicación geogr!fica, altura y forma de la construcción. &e recurre alos reglamentos donde se encuentran en valores e6presados en *g2m1.

"e Impacto

&on aquellas en las cuales la dirección del movimiento es coincidente con ladirección en que se produce la carga. &e caracterizan por un tiempo de aplicaciónmuy breve )instant!nea+. %jemplos' choque de un veh4culo8 movimiento s4smico8publico saltando sobre gradas en estadios deportivos8 etc.

Cargas -+smicas&on cargas originadas por los fenómenos s4smicos, que producen

sacudimientos y oscilaciones, provocando movimientos del terreno donde seapoya la estructura, e6igiendo de estos esfuerzos adicionales para mantenerse enestado de equilibrio permanente. &on vibraciones simult!neas en forma vertical yhorizontal )m!s intensas+. &e transmiten a través de las fundaciones, sonmovimientos convulsivos mayores en los pisos m!s altos.


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-egn ladirección en /ue actan

0ra,itacionales &on las cargas que actan sobre una estructura como consecuencia de laacción de la gravedad. "or lo tanto siempre tienen dirección vertical )perpendicular a la tierra+

Cargas 1aterales&on aquellas que actan en la dirección perpendicular a la gravedad

Cargas de nie,e ielo%s la acumulación de nieve sobre las cubiertas, estas producen cargas

verticales que segn la ubicación geogr!fica de la estructura y la forma de lacubierta pueden adquirir valores significativos.

3ientras que las cargas de nieve es el peso de la posible formación de hielosobre los elementos constructivos, depende de varios par!metros meteorológicos

como temperatura del aire, humedad absoluta y relativa, velocidad del viento etc.,de la forma del elemento y de la altura sobre el nivel del mar. Los fenómenos queprovocan la formación de hielo son la lluvia o llovizna fina y la niebla a temperaturamenor de 0


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1os efectos de las cargas."areciera que todas las cargas provocan fuerzas con direcciones similares

a las de la gravedad8 de arriba hacia abajo. o es as4. =nicamente las cargasrelacionadas con la masa )peso propio y sobrecargas de usos+ est!n sometidas a

la ley de la gravedad. >tras, como el viento, la presión lateral del agua, impactohorizontal, dilatación, contracción, etc., tienen direcciones diferentes a las fuerzasde gravedad. ? en general por tener otras direcciones causan efectos distintos."or ejemplo, en cubiertas livianas, de chapa de hierro galvanizado, el vientoproduce succiones y generan fuerzas de abajo hacia arriba.

Combinación de cargas o estados de carga Los estados de carga se definen como las posibles cargas que sepresentan durante la vida til de la estructura. %6isten estados de carga del usonormal de la estructura, cargas muertas y vigas8 estados de carga temporalescomo aquellas de viento, sismo, o la misma construcción. %l cómo combinar lascargas en un estado de cargas depende de estudios probabil4sticas en los cualesse tiene en cuenta la probabilidad de ocurrencia simultanea de estas.

También debemos tener en cuenta, que dentro de un estado carga dado,e6iste la posibilidad de que la posición de la carga )en este caso viva+ produzcaefectos cr4ticos en la estructura, inclusive mayores a los que si la carga seconsidere actuando en la totalidad de esta. 7omo ejemplo podemos ver en lasiguiente viga que colocando la carga viva en diferentes posiciones y no en toda laluz podemos producir efectos m!6imos de momentos positivos en el centro de laluz. Proceso de Transmisión de Cargas

"roceso que e6plica como una estructura recoge canaliza y desv4a las queresultan de las fuerzas internas y e6ternas descendente de cargas, o hacia loscimientos, las cargas se inician en la cubierta y cada carga se convierte en fuerzaque acta sobre los miembros inferiores, también llamada descenso de cargas,flujo de cargas, o circulación descendente de cargas, el objetivo de este procesoes establecer un valor de cargas sobre el terreno que nos permite calcular lasdimensiones de la cimentación para cada tramo, también en base a esteprocedimiento podemos dise@ar elementos estructurales tales como vigas,columnas y muros de carga. Todas las cargas que inciden sobre las estructuras setransmiten a través de los diferentes elementos estructurales en forma de fuerzasinternas, as4 mismo el proceso de transmisión de las cargas depender! de que setrate de cargas gravitacionales o laterales.7omo hemos visto dos tipos de cargas'

• Aorizontales o laterales )viento, empuje de tierras, sismo+.• Bravitacionales o Certicales )"esos propios, cargas de los forjados+.


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%n las cargas de viento en una estructura de muros de carga, la acción delviento se transmite en primer lugar a los muros que componen el cerramiento, enlos que el viento incide perpendicularmente, as4 mismo, las cargas de viento setransmiten a los muros paralelos a la dirección del viento. "or este motivo, enestructuras con muros de carga, nos interesa disponer de muros en las dos

direcciones, para soportar la acción del viento, que puede darse en las dosdirecciones.

%l proceso de transmisión de carga de las losas a las vigas va a depender de cómo trabajan las losas, si trabajan en una dirección entonces transmiten lacarga a una sola viga la m!s larga, si son vigas en vuelo entonces toda su cargarecae sobre la viga que la apoya, en dos direcciones las cargas son transmitidas atodas las vigas que la apoyan.

%n las columnas, las cargas se transmiten esencialmente por fuerzasa6iales, e6cepto cuando haya asimetr4as importantes en la geometr4a de laestructura o en la distribución de las cargas verticales. "or el contrario, las cargashorizontales se resisten esencialmente por fle6ión tanto en las vigas como en lascolumnas.

!todos de dise#o &abemos que las cargas en s4 son probabil4sticas y su ocurrencia con otrastambién es de naturaleza variable. %sta condición sumada a la condición tambiénprobabil4stica de los materiales, métodos de an!lisis y de construcción hace queen el dise@o e6istan incertidumbres. %s responsabilidad de los calculistas reducirestas incertidumbres y controlarlas de tal manera que el resultado final cumpla consu cometido )seguridad, funcionalidad y econom4a+.

7omo protección a los bienes comunes se dio origen a las normas deconstrucción en las cuales se aceptan varios métodos de dise@o'

Los métodos de dise@o se dividen en determin4sticos yprobabil4sticos. %ntre los determin4sticos est! el método de esfuerzos de trabajo yel método de la rotura, y en probabil4sticos tenemos el método de los estadosl4mites.


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3étodo esfuerzos de trabajo' Los esfuerzos calculados el!sticamente nodeben e6ceder de un valor l4mite especificado, en este caso se trabajan confactores de seguridad que reducen los esfuerzos de trabajo.

3étodo de resistencia ltima o de la rotura' &e llevan los esfuerzos hasta lafalla o rotura y se trabaja con cargas ltimas o facturadas )cargas reales

multiplicadas por factores de mayo ración+. %ste método trabaja para los estadosl4mites de resistencia considerando las solicitaciones ltimas de un miembroestructural o de una estructura.

3étodo de estados l4mite' trabaja con el criterio de que la probabilidad defalla para ciertos estados l4mites este dentro de valores aceptables. %ste métodotiene en cuenta el efecto probabil4stico tanto de las cargas como de laspropiedades de los materiales, y por lo tanto trabaja facturando las cargas yreduciendo las resistencias.

%stado l4mite' %s una condición bajo la cual una estructura o uno de suscomponentes deja de cumplir su función )estado l4mite de funcionamiento+ o sevuelve inseguro )estado l4mite de resistencia+. %n&lisis de cargas

&e conoce como an!lisis de cargas al procedimiento sistem!tico paradeterminar las acciones con que se dise@a una estructura. %n el caso de la cargamuerta, se estima con el volumen del material con que se construye los distintoscomponentes multiplicado por la densidad del mismo. Las cargas vivas se indicanen los reglamentos y códigos de construcción y depender!n del uso de laestructura.

Las cargas obtenidas en el an!lisis de cargas son transferidas a laestructura siguiendo un principio b!sico de la est!tica conocido como principio detransmisibilidad. %n la pr!ctica una estructura de cubierta o entrepiso puedetrabajar en una o dos direcciones.

Criterios de falla Una estructura falla cuando deja de cumplir su función. %sto puede ocurrir o por desmoronamiento de ella o una de sus partes o por deformación e6cesiva.La falla por deformación puede ser por deformación el!stica )recupera su formauna vez quitada la carga+ o por deformación permanente. %ste caso representaaquellas estructuras que producen un sentimiento de inseguridad en el usuario yque por lo tanto dejan de ser funcionales. Las fallas por desmoronamiento parcial


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o total son aquellas producidas por inestabilidad o por falta de resistencia de losmateriales.

Conclusión

%n este trabajo de investigación comprendimos la importancia que tiene elan!lisis de carga adecuado que debe tomar en cuenta el ingeniero ya que es vital

que una estructura pueda soportar todas las cargas a las que se somete mientrasest! sirviendo para la finalidad, durante toda la vida que se espera de ella.

"or lo tanto al dise@ar una estructura se debe tomar en cuenta todas lascargas que se puede esperar que actuaran sobre ella. :dem!s de que debemosconsiderar la posibilidad de que algunas de estas cargas podr4an actuar demanera simult!nea sobre la estructura.


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7onociendo ya los efectos de las cargas en las estructuras damos por concluida nuestra investigación considerando que una sobrecarga podr4a provocar un fallo estructural si no realizan el an!lisis de carga adecuado.

*ibliografia e Internetgrafia

http'22---.virtual.unal.edu.co2cursos2sedes2manizales2D0E00102Lecciones27apituloF10127argasF10deF10viento.htm

http'22---.virtual.unal.edu.co2cursos2sedes2manizales2D0E00102Lecciones27apituloF10127argasF10deF10sismo.htm

http'22---.ptolomeo.unam.m6'E0E026mlui2bitstream2handle2/G1.1DE.;1./002DHD2H.pdfIsequenceH

http'22concepto.de2estructura2Ji6zzG9:5c;&DC

http'22---.catedracanciani.com.ar2%/20/GF10F10:77K>%&F10&>9%F10L:&F10%&T9U7TU9:&F10MF107:9B:&.pdf

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20viento.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20viento.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20sismo.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20sismo.htmhttp://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/474/7.pdf?sequence=7http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/474/7.pdf?sequence=7http://concepto.de/estructura/#ixzz3RADc5S4Vhttp://www.catedracanciani.com.ar/E1/013%20%20ACCIONES%20SOBRE%20LAS%20ESTRUCTURAS%20-%20CARGAS.pdfhttp://www.catedracanciani.com.ar/E1/013%20%20ACCIONES%20SOBRE%20LAS%20ESTRUCTURAS%20-%20CARGAS.pdfhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20sismo.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20sismo.htmhttp://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/474/7.pdf?sequence=7http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/474/7.pdf?sequence=7http://concepto.de/estructura/#ixzz3RADc5S4Vhttp://www.catedracanciani.com.ar/E1/013%20%20ACCIONES%20SOBRE%20LAS%20ESTRUCTURAS%20-%20CARGAS.pdfhttp://www.catedracanciani.com.ar/E1/013%20%20ACCIONES%20SOBRE%20LAS%20ESTRUCTURAS%20-%20CARGAS.pdfhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20viento.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%202/Cargas%20de%20viento.htm


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http'22---.arqhys.com2contenidos2estructurasMingenieria.html

http'22---.disasterMinfo.net2"%5&udamerica2leyes2leyes2suramerica2colombia2otranorm2normas.pdf
http://www.arqhys.com/contenidos/estructuras-ingenieria.htmlhttp://www.disaster-info.net/PEDSudamerica/leyes/leyes/suramerica/colombia/otranorm/normas.pdfhttp://www.disaster-info.net/PEDSudamerica/leyes/leyes/suramerica/colombia/otranorm/normas.pdfhttp://www.arqhys.com/contenidos/estructuras-ingenieria.htmlhttp://www.disaster-info.net/PEDSudamerica/leyes/leyes/suramerica/colombia/otranorm/normas.pdfhttp://www.disaster-info.net/PEDSudamerica/leyes/leyes/suramerica/colombia/otranorm/normas.pdf

cargas en la estructura

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