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I. E. S. T. Instituto de estudios superiores de Tamaulipas. RESITENCIA DE MATERIALES TRABAJO DE TIPOS DE CARGAS QUE AFECTAN A LAS ESTRUCTURAS. JOSE LUIS DELGADO HDZ. EXP.- 4307

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Cargas muertas o permanentes

I. E. S. T.

Instituto de estudios superiores de Tamaulipas.

RESITENCIA DE MATERIALESTRABAJO DE TIPOS DE CARGAS

QUE

AFECTAN A LAS ESTRUCTURAS.

JOSE LUIS DELGADO HDZ.

EXP.- 4307

15 DESEPTIEMBRE DEL 2004

CARGAS PERMANENTES O MUERTAS.

Se designa como carga permanente al conjunto de acciones que se producen por el peso propio de los elementos estructurales y los no estructurales. Muros divisorios, pisos, contrapisos, revestimientos, instalaciones y todos aquellos elementos que conservan una posicin fija en la construccin gravitan en forma constante sobre la estructura.

El clculo de la carga permanente es sencillo pues slo se requiere la determinacin del volumen de los distintos componentes de la construccin y multiplicarlo por el peso especfico del material correspondiente. En general las cargas permanentes se representan como cargas uniformemente repartidas sobre las distintas reas de la construccin, aunque hay casos de cargas lineales (muros) y tambin pueden hacerse presentes en forma de cargas concentradas (equipos fijos).

Si se tiene presente que una estructura est compuesta por piezas denominadas: barras horizontales (vigas), barras verticales (columnas), placas horizontales (losas), placas verticales (muros o tabiques resistentes), es bueno ir destacando que resulta prctico y conveniente expresar las cargas sobre los mismos de la siguiente manera

Losas Vigas Columnas Muros resistentes en kg/m2 en kg/m o t/m en kg o t en kg/m o t/m

Cuando se presentan cargas concentradas en losas, vigas o columnas, se expresan en toneladas, t.

La TABLA DE PESOS ESPECFICOS contiene pesos (especficos en algunos casos, y por unidad de superficie en otros) de los materiales que corrientemente se utilizan en la construccin de edificios. Cabe aclarar que las cargas permanentes debidas a la accin del campo gravitatorio, invariablemente son fuerzas de direccin vertical y sentido orientado al centro de la tierra.

CARGAS VARIABLES O VIVAS.

Se designan como cargas variables a aqullas que tienen la particularidad de no actuar constantemente, en el tiempo y en el lugar. Incluyen, por lo tanto, a las cargas ejercidas por los ocupantes y todo aquello que no tiene una posicin fija y definitiva, como as tambin las cargas debidas a fenmenos atmosfricos o telricos (viento, hielo, nieve, diferencias de temperatura, sismos, etc.). Si bien algunas tienen el carcter de mviles o dinmicas, en general se permite su simplificacin considerndolas como cargas estticas equivalentes.

Las cargas variables debidas al uso de la construccin provienen de la aglomeracin de personas, peso de muebles, mercaderas, mquinas, etc. Para simplificar los clculos, la TABLA DE SOBRECARGAS puede ser utilizada por el proyectista directamente, salvo que el uso a dar al edificio sea particular

TABLAS DE SOBRECARGAS

Sobrecargas mnimas (p)

LOCALES EN EDIFICIOS DE VIVIENDAS daN /m2Azoteas y/o terrazas donde pueden congregarse personas con fines de recreacin y observacin 300Azoteas accesibles200Azoteas inaccesibles100Baos200Balcones 300Cocinas 200Comedores y lugares de estar200Dormitorios 200Escaleras (medidas en proyeccin horizontal)300Rellanos y corredores300OTROS LOCALES (no pertenecientes a viviendas unifamiliares) daN/m2Archivos 500Aulas 350Baos 200Bibliotecas 500Cocinas 400Comedores 300Cuartos de mquinas y calderas 750Dormitorios 250Escaleras (medidas en proyeccin horizontal)400Gimnasios 500Lavaderos 300Locales para reunin con asientos fijos300Locales para reunin sin asientos fijos 350Oficinas 250Rampas para vehculos de peso inferior a 2500 daN500Rellanos y corredores400Salones de baile 500Tribunas con asientos fijos 500Tribunas sin asientos fijos750Vestuarios 250

Sobrecargas para cubiertas inaccesibles, salvo con fines de mantenimiento

Para elementos estructurales de cubiertas con superficie mayor a 200 m2, depender del tipo de cubierta y del ngulo a de inclinacin de la tangente a la superficie, en cada uno de sus puntos segn se describe mas abajo.Sobre cubiertas metlicas livianas (de acuerdo con los tipos definidos en la recomendacin CIRSOC 303 Estructuras metlicas livianas), la sobrecarga a considerar en el clculo ser 3 < a < 10 30 daN/m210 < a < 15 22 daN/m215 < a < 20 15 daN/m220 < a < 30 12 daN/m230 < a 10 daN/m2La sobrecarga a considerar sobre otro tipo de cubiertaa < 3 100 daN/m23 < a < 10 45 daN/m210 < a < 15 33 daN/m215 < a < 20 23 daN/m220 < a < 30 18 daN/m230 < a 15 da N/m2

CARGAS DEBIDAS A LAS NIEVES:Es el peso de la nieve que puede acumularse sobre la cubierta, dependiendo de la localizacin geogrfica y de la elevacin sobre el nivel del mar del sitio considerado, en donde pueden ocurrir nevadas en forma extraordinaria, normal o frecuente. El valor de la sobrecarga de nieve vara desde 45 kg/m2 en localidades con nevadas poco frecuentes, hasta 430 kg/m2 en localidades con ocurrencia de nevadas frecuentes durante todo el ao.Por otra parte, en el valor de la sobrecarga por nieve, se tiene en cuenta la influencia de las caractersticas de la cubierta (forma, inclinacin, etc.)CARGAS DEBIDAS AL VIENTO

Dependen de la velocidad del viento en funcin de la localizacin geogrfica, del entorno, de la forma geomtrica del edificio, y de sus dimensiones en planta y en altura.

Conceptualmente, digamos que la energa cintica de la masa de aire en movimiento, al encontrar un obstculo, se transforma en una presin esttica sobre el mismo, en nuestro caso, un edificio.

El viento ejerce, sobre la mayora de las estructuras, fuerzas de presin y de succin, sobre cerramientos y cubiertas (siempre perpendiculares al plano sobre el cual inciden), por lo que se torna una carga muy importante a tener en cuenta, sobre todo en edificios con cubiertas livianas.

CARGAS DEBIDAS AL EMPUJE DE LIQUIDOS,

TIERRA O MATERIALES A GRANEL: Se trata de la accin debida al empuje esttico de diversos materiales retenidos por la estructura.

En algunos casos, como el empuje de tierras o de aguas friticas sobre muros de subsuelo o muros de contencin, las cargas actan con su intensidad mxima durante lapsos muy grandes, y deben considerarse como permanentes.

En cambio, en recipientes, depsitos o piletas de natacin, estas acciones tienen variaciones importantes en el tiempo y deben tratarse como cargas variables.

Cuando son variables y su efecto es favorable para la estabilidad de la estructura, deben considerarse con intensidad reducida.CARGAS SISMICASSon conocidos los efectos devastadores que producen los sismos. Con el fin de prevenir esos efectos existen mtodos simplificados de anlisis estructural que tratan de representar, lo ms fielmente posible, el comportamiento del edificio en el momento del sismo. Uno de estos mtodos, basado en efectos estticos equivalentes, consiste en aplicar a la estructura fuerzas horizontales, distribuidas de tal manera que produzcan efectos similares a los que sufrira bajo la accin ssmica. Se estima la carga lateral en la base del edificio como una fuerza proporcional a la masa del mismo.