cargas accidentales

CARGAS ACCIDENTALES
Parte fundamental de diseño en estructuras es el análisis de cargas accidentales, ya que este tipo de acciones pueden afectar los elementos responsables de la capacidad de carga de una edificación e incluso llevarla a la falla.
Una carga accidental es aquella que sucede eventualmente en la vida de una estructura, no es contante y puede alcanzar grandes magnitudes. Esta nose debe al funcionamiento normal del inmueble y se presenta solo durante lapsos breves. Una carga accidental puede ser la ocasionada por sismo, viento, explosiones, incendios y otros fenómenos extraordinarios que pueden presentarse.

Sobrecargas : Son aquellas originadas por el uso y ocupación de un edificio u otra estructura, y no incluye cargas debidas a la construcción o provocadas porefectos ambientales, tales como nieve, viento, acumulación de agua, sismo, etc. Las sobrecargas en cubiertas son aquellas producidas por materiales, equipos o personal durante el mantenimiento, y por objetos móviles o personas durante la vida útil de la estructura.

Cargas de viento: cuando las estructuras impiden el flujo del viento, la energía cinética de este se convierte en energía potencial depresión, lo que causa la carga de viento. El efecto del viento sobre una estructura depende de la densidad y velocidad del aire, del Angulo de incidencia del viento, de la forma y rigidez de la estructura y de la rugosidad de su superficie. Para propósitos de diseño, las cargas de viento pueden tratarse usando un procedimiento estático o uno dinámico.
En el procedimiento estático, la fluctuación dela presión causada por un viento soplando continuamente se aproxima por una presión media que actúa sobre los lados de barlovento y sotavento de la estructura. Esta presión q se define por su energía cinética.

Donde
Es la densidad del aire.
Si tomamos slug/ y especificamos la velocidad del viento en millas por hora, tenemos después de convertir unidades, q psf=0.00256 (v mi/h)2 aquí qse mide en libras por pie cuadrado y actua sobre una superficie plana perpendicular a la velocidad del viento. Un viento de 100 mph suele usarse para el diseño de muchas estructuras de poca altura. Sin embargo valores mas exactos de la velocidad, que depende de la localización geográfica de la estructura y de su elevación desde el suelo, pueden obtenerse en los mapas de zonificación eólica. Laelevación sobre el terreno es aquí importante ya que la velocidad del viento crece con la elevación. En consecuencia, cuanto mas alta es la estructura, mas severa resulta la carga de viento.

La fuerza del viento aumenta con la altura


Cargas de nieve: en algunas regiones, las cargas en techos debidas a la nieve pueden ser muy severas, por lo que la protección contra posibles fallas resultanmuy importantes. Las cargas de diseño dependen típicamente de la forma general del edificio y geometría del techo, de la exposición al viento y de la localización. Igual que en el caso del viento, las cargas de nieve se determinan generalmente con ayuda de un mapa de zonas, en el cual suele registrar intervalos de recurrencia de 50 años de alturas extremas de nieve.


Cargas de sismo: los sismosproducen cargas sobre una estructura por medio de la interacción del movimiento del suelo y las características de respuesta de la estructura. Esas cargas resultan de la distorsión en la estructura causada por el movimiento del suelo y la resistencia lateral de esta. Sus magnitudes dependen de la cantidad y tipo de aceleraciones del suelo, así como de la masa y rigidez de la estructura. Paraadquirir una idea de la naturaleza de las cargas sísmicas, considere el modelo simple estructural.
Durante un sismo, el suelo vibra tanto horizontal como verticalmente. El movimiento vertical es ligero y usualmente se desprecia en el diseño. Como consecuencia de las aceleraciones horizontales, las fuerzas cortantes en la columna tratan de poner el bloque en movimiento secuencial con el suelo. Si...