UNIDAD 2 CARGAS

5/6/2015

Unidad 2:

Cargas

Norberto J. Rojas M., PhD

Objetivo de la Unidad
• Al finalizar la unidad el estudiante deberá dominar los
conceptos de:
 Cargas
 Clasificación de las cargas
 Como calcular cargas muertas y vivas
 Distribución de cargas.

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Introducción
• El primer paso en un análisis estructural es estimar o
predecir las cargas a las cuales estará sometida laestructura durante su vida útil.
• Los términos cargas (“loads”) y fuerzas (“forces”) se usan
como sinónimos.
• Dependiendo del tipo de carga o fuerza, determinar su
magnitud puede ser muy complicado, por lo que en la
mayoría de los casos, se debe recurrir a recomendaciones
compiladas por expertos y que se listan en códigos y
especificaciones.

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Introducción
• El resultado del análisis estructuraldepende de la exactitud
con que se conocen y especifican las cargas que actúan
sobre la estructura.
• Un análisis matemáticamente
incorrectas es totalmente inútil.

correcto

con

cargas

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Clasificación de las cargas

Cargas
Causas que la
Producen

Zona en que Actúan

Concentrada

En línea

Superficie

Muertas

Vivas

Ambientales

Dirección en la
que actúan

GravitacionalesSustentación

Laterales

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Clasificación de las cargas
• En base a la zona donde actúan:
 Cargas concentradas (“concentrated loads”), se dan por ejemplo
en kN, lb o kips.
 Cargas en línea (“line loads”), se expresan por ejemplo en kN/m,
lb/ft o kip/ft.
 Cargas de superficie (“surface loads”), por ejemplo en unidades
de kN/m2, lb/ft2 o kip/ft2.

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Clasificación de las cargas
• En base ala causa u origen de las cargas:
 Cargas muertas o fijas (“dead loads”).
 Cargas vivas o accidentales o por ocupación (“live loads or
occupancy loads”).
 Cargas ambientales (“environmental loads”).

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Clasificación de las cargas
• En base a la dirección en la cual actúan:
 Cargas gravitacionales o gravitatorias (“gravity loads”): son
fuerzas verticales que, como su nombre lo indica, actúan enla
dirección de la gravedad.
 Las cargas muertas, vivas y aquellas debido a la lluvia y nieve
son ejemplos de este tipo de carga.

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Clasificación de las cargas
 Cargas de sustentación (“uplift loads”): también son fuerzas
verticales, pero actúan en dirección contraria a la gravedad.
 Ejemplo, presión externa por el viento en los techos bajo ciertas
condiciones, las cargas deterremotos debido a la componente
vertical de la aceleración, etc.

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Clasificación de las cargas
 Cargas laterales (“lateral loads”): son aquellas que actúan en la
dirección horizontal, como las debidas a la componente horizontal
de la aceleración de los terremotos (que es la componente más
importante) y las de viento en las paredes que enfrentan al viento
y en las paredes laterales yposteriores.

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Cargas muertas o fijas
• De acuerdo a la definición de los códigos, estas cargas
están constituidas por el peso de todos los elementos
estructurales, incluyendo:







Paredes externas e internas,
Pisos,
Techos (“roofs”),
Cielo rasos (“ceilings”)
Escaleras
Equipos de servicio permanentes (por ejemplo, equipos para
calefacción, ventilación y aire acondicionado: “HVAC(heatventilation-air conditioning) systems”).

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Cargas muertas o fijas
• Las cargas muertas son fáciles de obtener y tiene un grado
de incertidumbre asociado bajo.
• En algunos casos (por ejemplo, para una viga de hormigón)
la carga muerta se puede calcular usando el peso unitario
(o peso específico ) del material y el volumen del elemento
estructural, o para elementos estándar (por ejemplo,losetas
de un cierto espesor, bloques de hormigón, etc.) el peso (ya
sea por unidad de superficie o por elemento) se obtiene
directamente de los códigos.
• Ejemplo de estos códigos: ASCE 7-05, IBC 06, etc.

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Cargas vivas o accidentales
• Las cargas vivas son cargas que se originan por el uso y la
función específica de la estructura y no tienen ni magnitud
ni posición fijas.
• Aquí...