1. UNIVERSIDAD DE ACONCAGUA SEDE TEMUCO CARGAS ASIGNATURA: ESTRUCTURAS II PROFESOR: PAOLO CASTILLO RUBIO

2. CARGAS

LA CARGA DE DISEO DE UNA ESTRUCTURA SUELE ESPECIFICARSE EN CDIGOS. EXISTEN DOS TIPOS:

CDIGOS GENERALES DE CONSTRUCCIN(Especifican los requisitos de instituciones oficiales relativos a las cargas mnimas de diseo para estructuras y los estndares mnimos para las construcciones)

CDIGOS DE DISEO(Proporcionan normas tcnicas detalladas y se usan para establecer los requisitos del diseo estructural)

3. LOS CDIGOS PROPORCIONAN SLO UNA GUA GENERAL PARA EL DISEO, LARESPONSABILIDAD FINALDEL DISEO RESIDE EN EL INGENIERO ESTRUCTURAL 4. EL DISEO DE UNA ESTRUCTURA COMIENZA CON AQUELLOS ELEMENTOS QUE ESTN SOMETIDOS A LAS CARGAS PRINCIPALES QUE DEBE TOMAR LA ESTRUCTURA Y PROCEDE EN SECUENCIA CON VARIOS ELEMENTOS DE SOPORTE HASTA QUE SE LLEGA A LA CIMENTACIN. Por ejemplo: en primer lugar se diseara la losa de piso de un edificio, seguidas por las vigas, columnas y, finalmente, por las zapatas de la cimentacin. 5. CARGAS MUERTAS CONSISTEN EN LOS PESOS DE LOS DIVERSOS MIEMBROS ESTRUCTURALES Y EN LOS PESOS DE CUALQUIER OBJETO QUE EST PERMANANTEMENTE UNIDO A LA ESTRUCTURA. Ejemplo: para un edificio comprenderan los pesos de las columnas, vigas y trabes, losas de piso, techo, muros, ventanas, plomera, instalacin elctrica y otros diversos dispositivos. 6. CARGAS VIVAS PUEDEN VARIAR EN MAGNITUD Y LOCALIZACIN, Y PUEDEN SER CAUSADAS POR LOS PESOS DE OBJETOS COLOCADOS TEMPORALMENTE SOBRE UNA ESTRUCTURA. Por ejemplo: por vehculos en movimiento o por fuerzas naturales. 7. TIPOS DE CARGAS VIVAS

CARGAS EN EDIFICIOS. Los pisos de edificios estn sometidas a cargas vivas uniformes, que dependen del propsito para el cual el edificio est diseado. Esas cargas estn tabuladas en cdigos locales, estatales o nacionales.

Para algunos tipos de estructuras, muchos cdigos permiten una reduccin en la carga viva uniforme para un piso, ya que es improbable que la carga viva prescrita se presente simultneamente en la estructura entera en un momento dado. Por ejemplo, ANSI A58.1-1982, permite una reduccin de la carga viva en un miembro que tenga un rea de influencia de 400 ft2 o mayor.

8. CLCULO DE LA CARGA VIVA REDUCIDA L = L O(0,25 + 15/sqr(A I )) donde: Les la carga viva de diseo reducida por pie cuadrado de rea soportada por el miembro. L O es la carga viva de diseo no reducida por pie cuadrado de rea soportada por el miembro. A I es el rea de influencia por pie cuadrado igual a cuatro veces el rea de piso tributaria o portadora de carga efectiva para una columna; y a dos veces, en el caso de una viga. * Est limitada a no menos que 50% de Lo para miembros que soportan un piso o a no menos de un 40% de Lo para miembros que soportan ms de un piso. No se permiten reducciones para estructuras usadas para reuniones pblicas, garages o techos. 9. TIPOS DE CARGAS VIVAS

CARGAS DE PUENTES. Estn especificados mediante cdigos, tanto los puentes carreteros como los ferroviarios. Se dan las cargas y la separacin de las ruedas de diferentes tipos de camiones y trenes. Para el diseo, una serie de tales cargas se colocan una junto a la otra dentro de regiones crticas del puente y se calculan los esfuerzos mximos por carga viva en los miembros. Adems, como los vehculos estn en continuo movimiento, cualquier rebote que ocurre implica un impacto de las cargas sobre el puente, por lo que se debe incrementar la carga viva mxima.

10. TIPOS DE CARGAS VIVAS

CARGAS DE VIENTO. Cuando las estructuras impiden el flujo del viento, la energa cintica de ste se convierte en energa potencial de presin, lo que causa la carga de viento. El efecto del viento depende de la densidad y velocidad del aire, ngulo de incidencia, forma y rigidez de la estructura y de la rugosidad de la superficie.

En el procedimiento esttico, la fluctuacin de la presin causada por un viento soplando continuamente se aproxima por una presin media que acta sobre los lados de barlovento y sotavento de la estructura.

11. La presinqse calcula, dependiendo de la velocidad del viento como: q [psf] = 0,00256 (v [mi/h])2 Una vez calculada la presin mediaqdel viento, su magnitud se multiplica por varios coeficientes para obtener la presin estticapde diseo aplicada a la estructura.Por ejemplo, para un edificio con lados verticales, el factor de forma para el lado de barlovento (presin o empuje) es 0,8 y para el de sotavento (succin o tensin) 0,5. Para edificios altos o cuya forma o localizacin se hace sensible al viento, se recomienda usar un procedimiento dinmico. 12. TIPOS DE CARGAS VIVAS

CARGAS DE NIEVE. En algunas regiones, las cargas en techos debidas a la nieve pueden ser muy severas. Se determinan generalmente con ayuda de un mapa de zonas. Por ejemplo, en regiones de EEUU es comn usar 45 lb/ft2 para el diseo. Aqu se hace relevante el buen juicio del ingeniero para considerar efectos adicionales causados por lluvia, movimiento de nieve acumulada y calefaccin del edificio.

13.

CARGAS DE SISMO. Los sismos producen cargas sobre una estructura por medio de la interaccin del movimiento del suelo y las caractersticas de respuesta de la estructura.

Para estructuras pequeas, se puede utilizar un anlisis esttico, que determina el cortante basalVen la estructura como:

V = ZIKCSW

Donde se utilizan factores tabulados:

Zdepende de la zona ssmica,Ide la importancia del edificio respecto a la ocupacin,Kde su configuracin estructural,Cde sus caractersticas vibratorias,Sdel tipo de suelo que soporta la estructura yWdel peso de sta.

14.

PRESIN HIDROSTTICA Y PRESIN DEL SUELO. Cuando las estructuras se usan para retener agua, suelo o materiales granulares, la presin desarrollada por esas cargas es un criterio importante para su diseo. Las leyes de la hidrosttica y de la mecnica de suelos se aplican para definir la intensidad de las cargas sobre la estructura.

OTRAS CARGAS NATURALES. Otros distintos tipos de cargas, deben considerarse en el diseo de una estructura, dependiendo de su localizacin y uso. Por ejemplo: efecto de explosiones, cambios de temperatura y los asentamientos diferenciales de la cimentacin.