En el ámbito de la ingeniería y la construcción, el diseño estructural de cualquier edificación debe tener en cuenta un factor esencial: las cargas que afectarán la estructura a lo largo de su vida útil. Estas cargas determinan la resistencia, durabilidad y seguridad del edificio o infraestructura. A continuación, exploramos los diferentes tipos de cargas en estructuras y cómo impactan el proceso de diseño.
Tipos de Cargas en Estructuras
Las cargas que actúan sobre una estructura se dividen en tres categorías principales: cargas permanentes, cargas variables y cargas accidentales. Cada una de ellas desempeña un papel crucial en la planificación y diseño de cualquier proyecto arquitectónico.
1. Cargas Permanentes
Las cargas permanentes, también conocidas como «acciones permanentes», son aquellas que permanecen constantes durante la vida útil del edificio. Incluyen el peso propio de los elementos constructivos, como paredes, suelos, techos, vigas y pilares. Asimismo, el peso de los equipos e instalaciones fijas, como sistemas de climatización (aerotermia), paneles solares o depósitos de agua, también se consideran acciones permanentes. En resumen, estas cargas son aquellas que no varían una vez instaladas.
Otro aspecto a tener en cuenta dentro de las acciones permanentes son las cargas provenientes del terreno, como los empujes en sótanos o el peso de jardines ubicados en terrazas o azoteas.
2. Cargas Variables
Las cargas variables, también conocidas como «acciones variables», son aquellas que cambian con el tiempo y pueden depender de diversas condiciones. Entre ellas, se incluyen las sobrecargas de uso, como el peso de personas, mobiliario, vehículos, entre otros. Además, fenómenos naturales como el viento, la nieve y los cambios de temperatura afectan a la estructura y deben ser contemplados en el diseño.
Por ejemplo, el viento ejerce una presión variable que depende de la esbeltez de la estructura y la aspereza del entorno en que se encuentra el edificio. Del mismo modo, las cargas por nieve varían según la ubicación geográfica y la altitud del edificio.
3. Cargas Accidentales
Finalmente, las cargas accidentales son aquellas que ocurren de manera imprevista y en situaciones excepcionales. Entre las más comunes encontramos el impacto de vehículos o cuerpos en movimiento, acciones de incendio y acciones sísmicas, como los terremotos. Estas cargas accidentales requieren un tratamiento especial y se deben seguir normativas específicas según la región en que se encuentre el proyecto.
Además, en ciertas industrias, como fábricas o laboratorios, es necesario tener en cuenta posibles explosiones o el manejo de materiales peligrosos, lo que representa un riesgo adicional.
Video
A continuación puedes ver el video del artículo.
Te dejo en el siguiente enlace el archivo de la presentación en pdf (CARGAS EN ESTRUCTURAS).
Cargas en estructuras
Contenido del video
00:00 Presentación
00:55 Tipos de cargas
01:10 Acciones permanentes: estructura, elementos constructivos, equipos e instalaciones fijas, terreno
03:40 Acciones variables: sobre carga de uso, viento, térmicas, nieve
05:30 Acciones accidentales: sismo, incendio, impacto, otras
06:55 Cuadro resumen CTE DB SE-AE
07:30 Peso propio
08:05 Cargas muertas
09:25 Cargas de uso
10:05 Cargas especiales: piscinas
10:50 Cargas especiales: jardineras
Importancia del Cálculo de Cargas en el Diseño Estructural
El cálculo preciso de las cargas es fundamental para garantizar la seguridad y estabilidad de cualquier construcción. Un diseño que no contemple adecuadamente las cargas puede derivar en problemas estructurales graves, como fisuras, deformaciones o, en el peor de los casos, el colapso de la edificación.
Los ingenieros estructurales utilizan herramientas avanzadas y software especializado para modelar las distintas cargas y sus efectos. Además, la normativa local e internacional, como el Código Técnico de la Edificación (CTE) en España, establece los requisitos mínimos para garantizar que las estructuras soporten todas las cargas a las que estarán sometidas.
Conclusión
Las cargas en las estructuras son un factor determinante en la seguridad y funcionalidad de los edificios. Ya sean permanentes, variables o accidentales, deben ser calculadas con precisión y adaptadas a las condiciones del entorno y al uso previsto del edificio. Un diseño adecuado asegura que la estructura sea capaz de soportar tanto las cargas previsibles como las imprevistas, garantizando la durabilidad y seguridad de la construcción.
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RAÚL CARMONA MUÑOZ
Director de EASYCTE
