Definiciones y Características

Concepto Definición Características Unidades
Acción Causa externa que genera un efecto en una estructura Puede ser estática, dinámica, permanente o transitoria. Entre ellas tenemos una acción gravitacional, acción sísmica, acciones climáticas como la lluvia - viento - nieve- temperatura, asentamientos diferenciales, pre-esfuerzo, accidentales como explosiones-incendios -choques. No aplica (cualitativo)
Carga Manifestación física y cuantificable de una acción Puede ser puntual o distribuida. Tiene magnitud, dirección y sentido N, N/m, N/m2, N/m3, N*m
Fuerza Vector que representa una interacción física. Es la resultante de una carga. Tiene magnitud, dirección y sentido N (newtons)
Peso Fuerza específica causada por la gravedad Siempre vertical hacia abajo N (newtons)
Solicitación Efecto interno generado en la estructura. La solicitación puede ser de tracción, compresión, cortante, flexión y torsión. N, N·m

Cadena de Relación

  1. La acción ocurre (fenómeno natural o artificial)
  2. Se traduce en una carga medible
  3. Esta carga genera fuerzas específicas
  4. Las fuerzas producen solicitaciones internas en la estructura
graph LR;
A["Acción (Fenómeno)"] --> B["Carga (Medible)"];
B --> C["Fuerza (Vector)"];
C --> D["Solicitación (Efecto Interno)"];
style A fill:#ff9999;
style B fill:#99ff99;
style C fill:#9999ff;
style D fill:#ffff99;

Ejemplos Prácticos

<aside> Impacto del Viento en un Tejado

Consideremos una tormenta afectando un tejado:

  1. Acción: Viento fuerte (fenómeno dinámico)
  2. Carga: Presión de 1000 N/m² sobre el tejado
  3. Fuerza: 10,000 N total en un tejado de 10 m²
  4. Solicitación: Momento flector en las vigas de soporte </aside>

<aside> Cargas Vivas en un Edificio de Oficinas

Analicemos un edificio de oficinas de 10 pisos:

  1. Acción: Uso normal del edificio (personas, mobiliario)
  2. Carga: Carga viva de 250 kg/m² en cada piso
  3. Fuerza: 2,500 kN total por piso de 1000 m²
  4. Solicitación: Compresión en columnas y flexión en vigas </aside>

<aside> Torsión en un Eje de Transmisión

Consideremos un eje de transmisión en una máquina industrial:

  1. Acción: Rotación del motor eléctrico (fenómeno mecánico)
  2. Carga: Par motor de 500 N*m aplicado al eje
  3. Fuerza: Fuerza tangencial de 1000 N aplicada a 0.5 m del centro del eje.
  4. Solicitación: Momento torsor en el eje de transmisión </aside>

<aside> Carga de Agua en una Tubería

Analicemos una tubería horizontal de 20 metros:

  1. Acción: Flujo de agua en la tubería (fenómeno hidráulico)
  2. Carga: Presión hidrostática de 5000 N/m² en las paredes de la tubería
  3. Fuerza: 100,000 N total, considerando un área interna de 20 m² (diámetro ≈ 31.8 cm)
  4. Solicitación: Tracción circunferencial en las paredes de la tubería </aside>

<aside> Carga de un Muro sobre una Viga

Analicemos una viga con carga distribuida:

  1. Acción: Peso de un muro de mampostería (fenómeno gravitacional)
  2. Carga: Carga distribuida lineal de 700 kgf/m a lo largo de la viga
  3. Fuerza: Fuerza total distribuida sobre la longitud de la viga
  4. Solicitación: Momento flector máximo en el centro y cortante en los apoyos </aside>

Nomenclatura de Solicitaciones

Solicitación Símbolo Descripción Unidades SI
Solicitación por Axial (tracción. compresión) N Solicitación paralela al eje del elemento N (Newton)
Solicitación por Cortante V Solicitación perpendicular al eje del elemento N (Newton)
Solicitación por Momento Flector M Solicitación que produce flexión N·m
Solicitación por Momento Torsor T Solicitación que produce torsión N·m

<aside> Nota sobre signos:

</aside>

cargassoli.png