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Cargas: Son las acciones que se ejercen sobre las estructuras., medidas en unidades de fuerza, ó fuerza / longitud ó fuerza /superficie UNIDADES DE FUERZA MÁS COMUNES: Kilogramo fuerza (kgf) Tonelada (Ton.) UNIDAD DE LONGITUD: Metro (m) UNIDAD DE SUPERFICIE: Metro cuadrado (m 2 ) Clasificación según su origen Gravitacionales:

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Page 1: Cargas Analisis.docx

Cargas:

Son las acciones que se ejercen sobre las estructuras., medidas en unidades de fuerza, ó fuerza / longitud ó fuerza /superficie

UNIDADES DE FUERZA MÁS COMUNES:

Kilogramo fuerza (kgf)

Tonelada (Ton.)

UNIDAD DE LONGITUD:

Metro (m)

UNIDAD DE SUPERFICIE:

Metro cuadrado (m2)

Clasificación según su origen

Gravitacionales:

Son las cargas que actúan sobre una estructura como consecuencia de la acción de la gravedad. Por lo tanto siempre tienen dirección vertical (perpendicular a la tierra)ejemplos: peso propio de la estructura, cerramientos revestimientos, instalaciones, solados,

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revestimientos, etc.muebles, peso del equipamiento, nieve, personas. 

Eólicas:

Este tipo de cargas no se tiene en cuenta en edificios de menos de 15 m de altura o que la proporción altura/ancho sea menor o igual a 2.Es una carga difícil de determinar, depende de la velocidad, ubicación geográfica, altura y forma de la construcción. Se recurre a los reglamentos donde se encuentran en valores expresados en kg/m2 .Se considera dirección en direcciones desfavorables. Carga estática. No uniformemente distribuida ya que disminuye en las capas inferiores por el rozamiento con el suelo.

El viento produce una presión sobre las superficies expuestas.La fuerza depende de:-densidad y velocidad del viento-ángulo de incidencia-forma y rigidez de la estructura-rugosidad de la superficie-altura de la edificación. A mayor altura mayor velocidad del viento Para una estructura en general se deben calcular las cargas de viento que actúan, en cualquier dirección, sobre:a. La estructura en conjunto

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b. Los elementos estructurales individuales, por ejemplo una pared de fachada en especial, el techo.c. Las unidades individuales de revestimiento y sus conexiones, vidriería y cubierta con sus aditamentos.

Sismicas:

Son cargas originadas por el fenómeno sísmicas, que producen sacudimientos y oscilaciones, provocando movimientos del terreno donde se apoya la estructura, exigiendo de estos esfuerzos adicionales para mantenerse en estado de equilibrio permanente.Son vibraciones simultáneas en forma vertical y horizontal (más intensas). Se transmiten a través de las fundaciones, son movimientos convulsivos mayores en los pisos más altos.

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Especiales:

Cargas originadas por movimientos de máquinas o mecanismos:Son producidas por:Vibradores, traslado de máquinas, maquinas compresoras, proximidad a vías férreas, autopistas, avenidas, máquinas de ascensores, acumulación de materiales, etc.Pueden ser provocadas por: autos, camiones, aviones. etc.

Cargas por presión o supresión del agua:Los empujes de agua en las paredes y pisos de los sótanos o los Muros de contención de suelos en zonas con grandes desniveles. Piletas y tanques de agua.

Cargas por presión del terreno:En las estructuras monolíticas, tanto el descenso de los cimientos por acción de las cargas transmitidas por las estructuras.

empujes verticales empujes horizontales

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Frecuentemente son el origen de las rajaduras en muros, cabe aclarar que si el descenso o ascenso resulta uniforme no se traduce en carga alguna, lo que las origina es la diferencia de ellos, o sea que haya movimientos diferenciales.Actúa sobre las paredes de un sótano o muro de contención, originada por el deslizamiento del terreno que trata de contener.La resistencia a desmoronarse depende del terreno. Por ejemplo: La arena seca tiene un menor ángulo de deslizamiento que la tierra compacta que posee una mayor resistencia al desmoronamiento.El ascenso debido a las arcillas expansivas, frecuentes en el gran Buenos Aires origina cargas sobre las estructuras.

EMPUJE PASIVO: La tierra tiende a mover la estructura.

EMPUJE ACTIVO: El muro se opone al movimiento del suelo.

Cargas por Deformaciones:La deformación de algunos de los elementos estructurales produce en las estructuras monolíticas, esfuerzos, estas pueden deberse a:

Fluencia lenta: Es la deformación permanente que sufren éstos bajo la acción de cargas prolongadas e intensas.

Contracción de fragüe: Es el acortamiento que se produce en el Hormigón, luego de un fragüe (endurecimiento) rápido, en el que se genera excesivo calor.

Acción térmica:Todos los materiales dilatan con el calor y contraen cuando se enfrían, si los elementos de una estructura monolítica están sometidos a variaciones de temperatura, tratarán de alongarse o acortarse generando esfuerzos, si el movimiento es libre como en las estructuras lábiles no habrá esfuerzo por esa causa.

Variación de propiedades químicas:

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Por transformaciones químicas del material o de las condiciones ambientales del lugar pueden provocar deformaciones que se traducen en estados de cargas sobre la estructura

Clasificación por el estado inercia

Que se refiere al estado de reposo o movimiento en que se encuentra la larga en el momento de actuar, estas se clasifican en:

Estáticas: Son las que no cambian nunca su estado de reposo o lo hacen lentamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actúan están en estado de reposo, y por extensión también aquellas que tienen estado inercial despreciable, es decir que si bien varían en el tiempo lo hacen en forma muy lenta.Ejemplos: peso propio de cerramientos, solados, instalaciones, estructuras, etc.; publico en salas de espectáculo; personas en oficinas y viviendas.

Dinámicas: Son las que varían rápidamente en el tiempo. En todos los casos son las que durante el tiempo que actúan están en estado de movimiento (inercial) considerable.

Según como sea la dirección del movimiento Podemos clasificarlas en:

Móviles: Son aquellas en las cuales la dirección del movimiento es perpendicular a la dirección en que se produce la carga. Ejemplos: desplazamiento de un vehículo; desplazamiento de una grúa móvil sobre sus rieles; desplazamiento de un tren sobre sus rieles.

De Impacto: Son aquellas en las cuales la dirección del movimiento es coincidente con la dirección en que se produce la carga. Se caracterizan por un tiempo de aplicación muy breve (instantánea).Ejemplos: choque de un vehículo; movimiento sísmico; publico saltando sobre gradas en estadios deportivos; acción de frenado (sobre paragolpes en estación terminal de trenes);

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etc. Todas las cargas dinámicas (móviles o de impacto) tienen un efecto posible que es la resonancia. Todas las estructuras son en cierta medida elástica, en el sentido que poseen la propiedad de deformarse bajo la acción de las cargas y de volver a su posición normal luego de desaparecer dicha acción .Como consecuencia, las estructuras tienden a oscilar. El tiempo en que tarda una estructura en describir una oscilación completa se llama periodo fundamental.

Cargas Estaticas

Clasificación según el tiempo de aplicación

Las cargas se clasifican en:

Permanentes:

Concentrada

(kg ó T)

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Concentrada(kg ó T)

Columna

Son las que duran toda la vida útil de la estructura. Comprenden al peso propio de la estructura y el de todas aquellas partes de las construcciones rígidas y permanentemente ligadas a ellas. Ejemplo: estructura, instalaciones, cerramientos, revestimientos, contrapesos, etc.

Accidentales:

Clasificación según su ubicación en el espacio:

Concentradas o Puntuales:: Son aquellas a las que se las considera concentradas en un punto infinitesimal, algo imposible en la práctica. En realidad son cargas con un valor de concentración muy alto sobre un sector muy pequeño, en comparación con las descriptas en el punto anterior.

Ejemplos: columna o viga que apoya sobre una viga.Rueda de un puente grúa sobre la vía. Anclaje de un tensor. Su magnitud, se expresa obviamente en Kgr o N.

Distribuidas: Son las que actúan sin solución de continuidad a lo largo de todo el elemento estructural o parte de él. A la vez se dividen en uniformemente distribuidas y distribuidas no uniformes:

Uniformemente Distribuidas:

Son aquellas que cuya magnitud y/o posición pueden variar a lo largo de la vida útil de la estructura (actúan en forma transitoria, existiendo en determinados momentos solamente). Ejemplo: viento, personas, nieve, muebles, terremotos, etc.

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Son aquellas que mantienen un mismo valor en toda su expansión. Ejemplos de ellas son el peso propio de una losa, la presión de agua sobre el fondo de un depósito, o el público en una sala de espectáculo.

No Uniformemente Distribuidas: Son aquellas en las que varía su valor en los distintos puntos de su extensión. Ejemplos de ellas son la acción del viento, una pared de altura variable, o la presión en la pared de un tanque.

Superficiales:

Es una carga que está repartida en una superficie cuyo valor se expresa en unidades de fuerza sobre unidades se superficie, representa la mayor parte de las cargas de un edificio, varía desde 10 Kgr/m2 en una cubierta liviana hasta los 5000 Kgr/m2 en el piso de un depósito, pasando por los 800 Kgr/m2 del entrepiso de una casa o los 1300 Kgr/m2 del piso de un edificio importante.

Es la que se considera para dimensionar las losas.

Hoy las nuevas normas internacionales las expresan en Megapascales 1 Pascal = 1Newton/m2

1Megapascal =1Mp= 1000000 N/m2

10 N = 1 Kgr (aproximadamente) 1 Mp = 100.000 Kgr/m2

Superficial

(Kg/m2 o Mp)

Losa

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Lineal(kg/m)

VigaViga

1 m2 = 10.000 cm2

1 Mp = 10Kgr/m2

Lineales:

Es la carga que está repartida sobre una línea, generalmente la origina una superficie (losa) contigua que se apoya en esa línea (viga), se expresa en Kgr/m, es la que se considera para dimensionar las vigas

Bibliografia:

*INTRODUCCIÓN A LOS TIPOS ESTRUCTURALESCátedra: Ing. José María Canciani (2009)

*http://estructuras.eia.edu.co/estructurasI/cargas/fuerzas%20y%20metodos.htm

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*http://introduccionalasestructuras.blogspot.com.ar/p/clase-09-analisis-de-cargas.html

INTRODUCCIÓN A LOS TIPOS ESTRUCTURALES

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Cátedra: Roizen ac pisan

Tema: ACCIONES SOBRE LAS ESTRUCTURAS: CARGAS

Grupo Nº4

Profesores:

Alumnos: Ottonelli Adrián. Tomas Schweizer. Katherine Jurado Duque. Matías Ariel

E-mail: [email protected]