Calculo de Las Cargas Por El Método de LRFD

8/20/2019 Calculo de Las Cargas Por El Método de LRFD

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Calculo de las cargas por el método de LRFD

Para el método LRFD, los valores esperados de las cargas individuales (carga

muerta, carga viva, viento, nieve, etc.), se estiman primero exactamente de la

misma manera que lo que requiere la especificacin aplica!le. " estas cargas se

les denomina cargas de servicio o de trabajo. Las diversas com!inaciones de

estas cargas, que posi!lemente ocurran al mismo tiempo, se agrupan. La ma#or

com!inacin lineal de cargas en un grupo (en el método LRFD) se usa entonces

para el an$lisis # el dise%o.

Com!inaciones de carga para el método LRFD.

Con el método LRFD, se forman grupos posi!les de cargas de servicio, # cada

carga de servicio se multiplica por un factor de carga, normalmente ma#or de &.'.

La magnitud del factor de carga reflea la incertidum!re de esa carga especfica.

La com!inacin lineal resultante de las cargas de servicio en un grupo, cada uno

multiplicado por su respectivo factor de carga, se llama carga factorizada. Los

ma#ores valores determinados de esta manera se usan para calcular los

momentos, los cortantes # otras fuer*as en la estructura. +stos valores de control

no de!en ser ma#ores que las resistencias nominales de los miem!ros

multiplicadas por sus factores o de reduccin. +ntonces, los factores de

seguridad -an sido incorporados en los factores de carga, # podemos decir

Calculo de las cargas com!inadas con las expresiones de LRFD

La resistencia requerida de un miem!ro para el método LRFD se determina a

partir de las com!inaciones de cargas dadas en el reglamento de construcciones

aplica!le. i no existe este reglamento, los valores dados en "C+ / parecen ser

!uenos para usarse. La Parte 0 del 1anual de "2C proporciona los siguientes

factores de carga para edificios, que se !asan en el "C+ / # que son los valores

que se usan en este texto3

&. 45&.6D



0. 45&.0D 7 &.8L 7 .9 (L o o R):. 45&.0D 7 &.8(L o o R) 7 (L; o '.9<)6. 45&.0D 7 &.'< 7 L; 7 '.9(L o o R)9. 45&.0D 7 &.'+ 7 L; 7 '.08. 45'.=D 7 &.'<

/. 45'.=D 7 &.'+

;+l factor de carga para L en las com!inaciones (:.), (6.) # (9.) de!e tomarse como

&.' para pisos en los lugares de reuniones p>!licas, para cargas vivas que

so!repasen a &'' l!?pie0 # para la carga viva de los garaes de estacionamiento.

e permite que el factor de carga sea igual a '.9 para otras cargas vivas.

Para estas com!inaciones de cargas, se usan las siguientes a!reviaturas3

45carga factori*ada o de dise%o

D5carga muerta

L5carga viva de!ida a la ocupacin

Lr=carga viva del tec-o

5carga de nieve

R5carga nominal de!ida a la precipitacin pluvial o el -ielo iniciales,

independientemente de la contri!ucin por enc-arcamiento

<5carga de viento

+5carga de sismo

Los factores de carga para las cargas muertas son menores que los de las cargas

vivas, #a que los pro#ectistas pueden estimar con muc-a ma#or exactitud la

magnitud de las cargas muertas que la de las cargas vivas. e espera que el

estudio de estos factores de carga -aga que el pro#ectista esté m$s consciente de

las variaciones de las cargas.

Los valores de carga de servicio D, L, Lr , , R, < # + son todos valores medios.

Las diferentes com!inaciones de cargas reflean valores de recurrencia de 9'

a%os para diferentes cargas transitorias. +n cada una de estas ecuaciones, a una

de las cargas se le da su valor m$ximo estimado para un periodo de 9' a%os, #

ese m$ximo se com!ina con otras cargas diversas cu#a magnitud se estima para

el instante de esa carga m$xima especfica. De!er$ o!servarse en las +cuaciones

6, 9, 8 # / que los factores de carga elica # de sismo se dan como &.'.

@eneralmente, los reglamentos de construccin convierten a las cargas elicas #

ssmicas a valores >ltimos o factori*ados. +ntonces, #a fueron multiplicados por un



factor de carga. i éste no es el caso, de!e usarse un factor de carga ma#or de

&.'.

Los anteriores factores de carga no varan en relacin con la gravedad de la falla.

+l lector puede pensar que de!er$ usarse un factor de carga ma#or para un

-ospital que para un esta!lo, pero esto no se requiere. in em!argo, se suponeque el pro#ectista va a considerar la gravedad de la falla cuando se especifique la

magnitud de las cargas de servicio.

Aam!ién de!er$ quedar claro que los factores de carga de "C+ / son valores

mnimos, # el pro#ectista tiene toda la li!ertad de usar valores ma#ores si se

considera prudente.

Los siguientes son algunos comentarios adicionales con respecto a la aplicacin

de las expresiones de com!inacin de cargas del método LRFD3

&. De!e o!servarse que al seleccionar las cargas de dise%o, de!e darsesufciente -olgura a las condiciones de impacto antes de que las cargas se

sustitu#an en las expresiones de las com!inaciones.

0. Las com!inaciones de cargas 8 # / se usan para considerar las

posi!ilidades de la su!presin. e inclu#e esta condicin para cu!rir casos

en que se desarrollen fuer*as de tensin, de!ido a momentos de volteo.

@o!ernar$ solamente para edificios altos donde estén presentes cargas

laterales altas. Para estas com!inaciones, las cargas muertas se reducen

en un &'B para contemplar situaciones donde puedan -a!er sido

so!reestimadas.

:. De!e o!servarse claramente que las fuer*as elicas # ssmicas tienen

signo, es decir, pueden ser de compresin o de tensin (esto es, tienden a

causar levantamientos). Por tanto, de!en tomarse en cuenta los signos

para sustituirlos en las com!inaciones de carga. Los signos no son tanto

una cuestin de tensin o compresin, sino de decir que la cargas elicas #

ssmicas pueden tener una direccin -ori*ontal # algunas veces vertical.

Las com!inaciones de carga 8 # / se aplican especialmente al caso en el

cual las cargas en un miem!ro de!idas al viento o al sismo # la carga

muerta por gravedad se compensen entre s. Para una columna especfi ca,

la fuer*a m$xima de tensin < o + ser$ diferente mu# pro!a!lemente de su

fuer*a m$xima de compresin.6. La magnitud de las cargas (D, L, Lr, etc.), de!er$ o!tenerse del reglamento

de construcciones vigente o de "C+ /&'. iempre que sea aplica!le, las

cargas vivas usadas para el dise%o de!er$n ser los valores reducidos



especificados para $reas de piso grandes, edificios de varios niveles,

etcétera.

Los eemplos 0& a 0: muestran el c$lculo de las cargas factori*adas, usando las

com!inaciones aplica!les de cargas para el método LRFD. "l ma#or valor

o!tenido se le denomina la com!inacin crtica o go!ernante de las cargas #

de!er$ usarse para el dise%o.

+l sistema de piso interior mostrado en la Figura 0.0 tiene secciones <06x99

separadas a E pies entre centros que soportan una carga muerta de piso de 9'

l!?pie0 # una carga viva de piso de E' l!?pie0. Determine la carga go!ernante en

l!?pie que cada viga de!e soportar.

olucin. !serve que cada pie de la viga de!e soportarse a s mismo (carga

muerta) m$s Ex& 5 E pies0 del piso del edificio.

Calculando las cargas factori*adas, usando las com!inaciones de carga de LRFD.

+n esta sustitucin, se omiten los términos que no tienen un valor. !serve que

con una carga viva de piso de E' l!?pie0 se -a a%adido un factor de carga de '.9 a



las com!inaciones de carga (:.), (6.) # (9.) de acuerdo con la excepcin

esta!lecida en "C+ /&' # con este li!ro para cargas vivas de piso.

Carga factori*ada que rige 5 & 9/' l!?pie que de!e usarse para el dise%o.

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