cargas para el analisis estructural

CARGAS

El diseño de una estructura comienza con aquellos elementos que están sometidos a las cargas principales que debe tomar la estructura y procede en secuencia con los varios elementos de soporte hasta que se llega a la cimentación. Para diseñar una estructura, es necesario primero especificar las cargas que actuarán sobre ella. Generalmente una estructura está sometida a varios tiposde cargas.

Cargas Muertas

Este tipo de cargas consisten en los pesos de los diversos miembros estructurales y en los pesos de cualesquiera objetos que estén permanentemente unidos a la estructura. Por ejemplo para 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 otrosdispositivos diversos.

En algunos casos, una carga muerta estructural puede estimarse satisfactoriamente por medio de fórmulas basadas en los pesos y tamaños de estructuras similares. Con experiencia, se puede también estimar la magnitud de esas cargas. Sin embargo, una vez determinados los materiales y tamaños de los diversos componentes de la estructura, sus pesos pueden determinarse a partirde tablas que dan sus densidades.

Cargas Vivas

Este tipo de cargas pueden variar en magnitud y localización, y pueden ser causadas por los pesos de objetos colocados temporalmente sobre una estructura, por vehículos en movimiento o por fuerzas naturales. Las cargas vivas mínimas especificadas en los códigos se determinan estudiando la historia de sus efectos sobre estructurasexistentes. Usualmente, esas cargas incluyen un margen para tener una protección contra deflexiones excesivas o sobrecargas repentinas.
La determinación de la carga viva apropiada para un sistema estructural es complicada debido a dos factores primordiales:

• La incertidumbre de la magnitud de la carga en sí misma, y

• El lugar sobre el que actúa la carga en cualquier instante dado.

Ya que amenudo las fuerzas de la naturaleza son la fuente de las cargas vivas, el ingeniero en estructuras debe familiarizarse con los fenómenos naturales poco usuales que afectarán la estructura. Cuantificar esto de una forma determinista es difícil, y de aquí que estas cargas hayan sido históricamente modificadas mediante la aplicación de factores de seguridad por lo general mayores que los utilizadospara las cargas muertas.
Puesto que se ha determinado la magnitud de la carga viva, con frecuencia es necesario determinar dónde debe colocarse la cara para provocar fuerzas, momento y desplazamientos máximos, etc. ¿Dónde, por ejemplo, debe ubicarse las cargas concentradas de un camión que está en la cubierta de un puente para provocar la fuerza máxima de compresión en un miembro específico dela armadura? Es importante observar que la definición completa de una carga viva necesitará inevitablemente esas decisiones, y puede conducir a numerosas condiciones de carga para una estructura dada, en contraposición a condiciones sencillas o sólo a unas pocas condiciones de carga muerta. El problema de ubicación de las caras vivas en una estructura es un problema de análisis para el que ya sehan establecido en forma adecuada técnicas al paso del tiempo.


Cargas en Edificios

Se supone que los pisos de edificios están sometidos a cargas vivas uniformes, que dependen del propósito para el cual el edificio es diseñado. Esas cargas están tabuladas en códigos locales, estatales o nacionales. Estos valores se determinaron con base en la historia de carga de varios edificios.Ellos incluyen márgenes como protección contra la posibilidad de sobrecarga debido a cargas de construcción y requisitos de servicio. Además de las cargas uniformes, algunos códigos especifican cargas vivas concentradas mínimas, causadas por carretillas, automóviles, etc. que deben aplicarse también en cualquier punto del sistema de piso. Por ejemplo, cargas vivas, tanto uniformes como...