TALLER VERTICAL DE ESTRUCTURAS S | G | V
Nivel I
UNIDAD – ANALISIS DE CARGAS
Ing. Vicente Ariel - ……………………………………….……………………Rev.2016
Análisis de cargas Página 1
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Ejemplo 1. Cubierta metálica sobre vigas en ménsula.
L=3.2m
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La cubierta de la imagen está materializada por chapa sinusoidal fijada a correas metálicas
(perfiles C conformados en frio). La separación de las correas es de 80 cm entre sí. Las correas
apoyan sobre vigas en ménsula (tomadas desde columnas metálicas) separadas 5 m una de otra.
DATOS
El peso de la cubierta se estima en 30 Kg/m
2
. Incluye el peso de la chapa y de la estructura.
La sobrecarga de uso de acuerdo al reglamento CIRSOC 101-82 depende de la pendiente del
techo y en este caso es de 25 Kg/m
2
.
1.1.- Análisis de cargas de las correas.
Las tres correas centrales reciben carga de un ancho de influencia de 80 cm de la cubierta (40 cm
de cada lateral)
Cargas permanentes 30 Kg/m
2
x 0.8m -------------------------------------------------------------------24 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 0.8m --------------------------------------------------------------------------------20 Kg/m
Carga total--------------------------------------------------------------------------------------------------------44 Kg/m
Esquema estructural
Suponiendo que las correas se disponen simplemente apoyadas entre viga y viga (es decir sin
continuidad estructural) el esquema simplificado de cargas es;
Las dos correas de los extremos reciben carga de un ancho de influencia de 40 cm de la cubierta.
Cargas permanentes 30 Kg/m
2
x 0.4m -------------------------------------------------------------------12 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 0.4m --------------------------------------------------------------------------------10 Kg/m
Carga total--------------------------------------------------------------------------------------------------------22 Kg/m
Esquema estructural
Suponiendo que las correas se disponen simplemente apoyadas entre viga y viga (es decir sin
continuidad estructural) el esquema simplificado de cargas es;
RA=110Kg
RB=110Kg
L=5m
qt= 44 Kg/m
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1.2.- Análisis de cargas de las vigas en ménsula.
Las vigas en ménsula reciben cargas puntuales donde apoyan las correas. Los valores de las
cargas son la suma de las reacciones de las correas que apoyan desde izquierda y derecha.
(*)La cubierta (chapa) se fija a las correas y estas apoyan sobre las vigas. Se trata de
una viga con múltiples cargas puntuales de igual valor y relativamente cercanas entre
sí. Podemos reemplazar las cargas puntuales por una carga equivalente
uniformemente distribuida cuyo valor se obtiene como la carga superficial por el
ancho de influencia de la viga que es de 5m.
Las cuatro vigas centrales reciben carga de un ancho de influencia de 5 m de la cubierta (2.5 m
de cada lateral)
Cargas permanentes 30 Kg/m
2
x 5 m -------------------------------------------------------------------150 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 5 m --------------------------------------------------------------------------------125 Kg/m
Carga total------------------------------------------------------------------------------------------------------275 Kg/m
Notar que si sumamos las 5 carga puntuales (110*2+220*3=880Kg) y lo dividimos por la longitud
de la viga (3.2m) esto equivale a transformar las cargas puntuales en una equivalente
uniformemente distribuida; 880Kg / 3.2m = 275 Kg/m
Esquema estructural simplificado
qt= 275 Kg/m
Columna
L=3.2m
RA=55Kg
RB=55Kg
L=5m
qt= 22 Kg/m
Columna
L=3.2m
110 Kg
220 Kg
220 Kg
220 Kg
110 Kg
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Las dos vigas de los extremos reciben cargas puntuales donde apoyan las correas. En este caso
los valores de las cargas son las reacciones de las correas que apoyan solo desde un lateral.
Por lo ya comentado en
(*)
vamos a obtener un esquema equivalente pero con carga
uniformemente distribuida.
Las dos vigas de los extremos reciben carga de un ancho de influencia de 2.5 m de la cubierta. El
esquema de carga uniformemente distribuida es;
Cargas permanentes 30 Kg/m
2
x 2.5 m -------------------------------------------------------------------75 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 2.5 m -----------------------------------------------------------------------------62.5 Kg/m
Carga total------------------------------------------------------------------------------------------------------138 Kg/m
Esquema estructural simplificado
Las vigas se encuentran empotradas a las columnas en uno de sus extremos y libres en el
extremo opuesto (es decir esquema estructural de viga en ménsula);
Para el estudio de las vigas es más sencillo trabajar con un esquema estructural con la
carga uniformemente distribuida que con varias cargas puntuales. En adelante
trabajaremos con este esquema simplificado.
Columna
L=3.2
qt= 138 Kg/m
Columna
L=3.2m
55 Kg
110 Kg
110 Kg
110 Kg
55 Kg
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Ejemplo 2. Cubierta metálica sobre vigas simplemente apoyadas.
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La cubierta de la imagen esta materializada por paneles inyectados fijados a correas metálicas
(perfiles C conformados en frio). La separación de las correas es de 60 cm entre sí. Las correas
apoyan sobre vigas principales de hormigón pretensado separadas 5 m una de otra.
DATOS
El peso de la cubierta se estima en 55 Kg/m
2
.
La sobrecarga de uso de acuerdo al reglamento CIRSOC 101-82 depende de la pendiente del
techo y en este caso es de 25 Kg/m
2
.
La cubierta (paneles) se fija a las correas y estas apoyan sobre la viga principal. Se
trata de una viga con múltiples cargas puntuales de igual valor y relativamente
cercanas entre sí. Podemos reemplazar las cargas puntuales por una carga
equivalente uniformemente distribuida cuyo valor se obtiene como la carga
superficial por el ancho de influencia de la viga principal que es de 5m.
2.1.- Análisis de cargas de las correas.
Las correas centrales reciben carga de un ancho de influencia de 60 cm de la cubierta (30 cm de
cada lateral)
Cargas permanentes 55 Kg/m
2
x 0.6m -------------------------------------------------------------------33 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 0.6m --------------------------------------------------------------------------------15 Kg/m
Carga total--------------------------------------------------------------------------------------------------------48 Kg/m
Esquema estructural
Suponiendo que las correas se disponen simplemente apoyadas entre viga y viga (es decir sin
continuidad estructural) el esquema simplificado de cargas es;
Observación. Las correas laterales reciben carga de un ancho de influencia de 30 cm de la
cubierta
A
B
L=5m
qt= 48 Kg/m
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2.2.- Análisis de cargas de las vigas.
Las vigas centrales reciben carga de un ancho de influencia de 5 m de la cubierta (2.5 m de cada
lateral)
Cargas permanentes 55 Kg/m
2
x 5 m -------------------------------------------------------------------275 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 5 m -------------------------------------------------------------------------------125 Kg/m
Peso propio de la viga --------------------------------------------------------------------------------------100 Kg/m
Carga total------------------------------------------------------------------------------------------------------500 Kg/m
Esquema estructural
Las vigas se disponen simplemente apoyadas entre las columnas (es decir sin continuidad
estructural) el esquema simplificado de cargas es;
Observación. Las dos vigas extremas reciben carga de un ancho de influencia de 2.5 m de la
cubierta, pero el peso propio es el mismo.
Cargas permanentes 55 Kg/m
2
x 2.5 m ---------------------------------------------------------------138 Kg/m
Sobrecarga 25 Kg/m
2
x 2.5 m ----------------------------------------------------------------------------62.5 Kg/m
Peso propio de la viga -------------------------------------------------------------------------------------100 Kg/m
Carga total-----------------------------------------------------------------------------------------------------300 Kg/m
Esquema estructural
Las vigas se disponen simplemente apoyadas entre las columnas (es decir sin continuidad
estructural) el esquema simplificado de cargas es;
Col Izq.
Col. Der.
L=5m
qt=500 Kg/m
Col Izq.
Col. Der.
L=5m
qt=300 Kg/m
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Ejemplo 3. Entrepiso de madera.
El entrepiso de la imagen esta materializada por un entablonado de madera de 2.5 cm de espesor
apoyado sobre tirantes de madera (tirantes de 2”x4”). La separación entre tirantes es de 50 cm
entre sí. Los tirantes apoyan sobre vigas principales de madera separadas 4 m entre sí.
Las vigas principales son de tres tramos apoyan sobre columnas dejando un tramo central de 3m
y dos voladizos de 1m en los extremos
DATOS
El peso del entrepiso se estima en 60 Kg/m
2
. Este valor incluye el peso del entablonado los
tirantes y las vigas principales.
La sobrecarga de uso de acuerdo al reglamento CIRSOC 101-82 depende del uso y en este caso
es de 200 Kg/m
2
.
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3.1.- Análisis de cargas de los tirantes.
Los tirantes centrales reciben carga de un ancho de influencia de 50 cm de entrepiso (25 cm de
cada lado del tirante)
Cargas permanentes 60 Kg/m
2
x 0.5m ------------------------------------------------------------------ 30 Kg/m
Sobrecarga 200 Kg/m
2
x 0.5m -----------------------------------------------------------------------------100 Kg/m
Carga total------------------------------------------------------------------------------------------------------130 Kg/m
Esquema estructural
Suponiendo que los tirantes se disponen simplemente apoyadas entre viga y viga (es decir sin
continuidad estructural) el esquema simplificado de cargas es;
Observación. Los dos tirantes laterales reciben carga de un ancho de influencia de 25 cm.
3.2.- Análisis de cargas de las vigas principales.
Para el análisis de cargas sobre las vigas principales podemos reemplazar las cargas
puntuales de los tirantes por una carga equivalente uniformemente distribuida cuyo
valor es la carga superficial por el ancho de influencia de la viga principal.
La viga principal central recibe carga de un ancho de influencia de 4 m de entrepiso (2 m de cada
lado de la viga)
Cargas permanentes 60 Kg/m
2
x 4 m ------------------------------------------------------------------ 240 Kg/m
Sobrecarga 200 Kg/m
2
x 4 m ----------------------------------------------------------------------------- 800 Kg/m
Carga total-----------------------------------------------------------------------------------------------------1040 Kg/m
Esquema estructural
El esquema estructural de la viga continua con extremos en voladizo es;
Viga Izq.
Viga Der.
L=4m
qt= 130 Kg/m
3m
Col. Izq.
Col Der.
qt= 1040 Kg/m
1m
1m
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Observación. Las dos vigas principales de los extremos reciben carga de un ancho de influencia
de 2 m de entrepiso.
Cargas permanentes 60 Kg/m
2
x 2 m ------------------------------------------------------------------ 120 Kg/m
Sobrecarga 200 Kg/m
2
x 2 m ----------------------------------------------------------------------------- 400 Kg/m
Carga total----------------------------------------------------------------------------------------------------- 520 Kg/m
Esquema estructural
El esquema estructural de la viga continua con extremos en voladizo es;
3m
Col. Izq.
Col Der.
qt= 520 Kg/m
1m
1m
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