Cálculo de cargas estructurales

Sobre el cálculo de cargas estructurales

La calculadora realiza la recopilación de cargas estructurales y las convierte a un formato coherente para una losa, una viga o un pilar. Los resultados pueden utilizarse como datos de entrada para comprobaciones posteriores de resistencia, flecha y estabilidad.

El cálculo sigue la lógica de los Eurocódigos. Primero se recopilan los valores característicos de las cargas por fuente. Después se forman los valores de cálculo mediante coeficientes parciales y, cuando es necesario, combinaciones de acciones.

Guías y recomendaciones

Normas. Los principios de recopilación y combinación de acciones siguen EN 1990 (Basis of structural design) y EN 1991 (Actions on structures). Para cargas de uso se aplica EN 1991-1-1. Para acciones de nieve y viento se aplican EN 1991-1-3 y EN 1991-1-4 si estas acciones se incluyen en la recopilación.

Unidades y resultado. En la calculadora, las cargas superficiales se suman en kg/m². En paralelo, se muestra la conversión a kN/m² mediante la relación estándar:

q(kN/m²) = q(kg/m²) · 0.00981

Cargas de las capas. Si una capa se define por espesor t (mm) y densidad ρ (kg/m³), la carga característica por 1 m² se calcula así:

qlayer(kg/m²) = (t/1000) · ρ

Si una capa se introduce directamente como carga superficial (kg/m²), ese valor se utiliza en lugar del cálculo a partir del espesor y la densidad.

Coeficientes parciales para las capas. Cada capa tiene su propio coeficiente parcial k. La carga de cálculo de la capa es la carga característica multiplicada por k:

qlayer,R = qlayer · k

En una configuración típica, muchas capas usan k = 1.2. El valor puede variar para materiales específicos o filas predefinidas.

Peso propio de la losa. Primero se selecciona el tipo de losa, porque influye en la masa media por 1 m² mediante el coeficiente k_type. En la calculadora, k_type se selecciona así:

• Losa alveolar. k_type = 0.6. Es una aproximación para considerar una masa menor que la de una losa maciza.
• Losa nervada. k_type = 0.25. Es una aproximación para considerar un menor volumen de hormigón gracias a los nervios.
• Losa maciza (in situ). k_type = 1.0. La masa se calcula como para una capa maciza de hormigón armado.

Tras seleccionar k_type, la masa de la losa por 1 m² se calcula a partir del espesor a (mm) y de la densidad adoptada del hormigón armado de 2500 kg/m³:

qslab(kg/m²) = (a/1000) · 2500 · ktype

Después se forma el peso propio de cálculo con un factor fijo 1.1:

qslab,R = 1.1 · qslab

Tabiques sobre la losa. Si se activa el cálculo de tabiques, la calculadora primero estima su masa a partir de la geometría y la densidad del material. Luego la masa se reparte sobre el área de la losa para obtener una carga equivalente por 1 m²:

qpart(kg/m²) = (L · t · h · ρ) / Aslab

Después se aplica el coeficiente kperegorodki. Depende de la altura del tabique y lleva el valor al nivel de cálculo:

qpart,R = qpart · kperegorodki

La calculadora utiliza la siguiente lógica de selección para kperegorodki. Si la altura del tabique es mayor que 1600 mm, se usa 1.1. En caso contrario, se usa 1.2.

Carga de nieve. Si se activa la nieve, el valor característico B se multiplica por 1.4:

qsnow,R = 1.4 · B

Carga de uso. Si se activa la carga de uso, el valor característico T se multiplica por el coeficiente kpolezn:

qlive,R = T · kpolezn

Carga superficial total de cálculo en la losa. El total se obtiene sumando todos los componentes de cálculo activados. Los componentes desactivados en la calculadora se consideran cero:

qtotal,R = qslab,R + qpart,R + Σ qlayer,R + qsnow,R + qlive,R

Conversión para viga y pilar. Para viga y pilar, la calculadora también forma valores en kN/m y kN convirtiendo desde kg/m y kg con la misma relación basada en 9.81. El valor final se toma como la suma de los componentes de cálculo para el elemento seleccionado.

FAQs

¿Por qué se usan los coeficientes 0.6 y 0.25 para losas alveolares y nervadas?

Es una forma simplificada de considerar que estas losas suelen ser más ligeras que una losa maciza para el mismo espesor total. En la calculadora, el tipo de losa solo afecta al peso propio. La geometría de alveolos o nervios no se modela de forma explícita.

¿De dónde sale el factor 1.1 para el peso propio de la losa?

La calculadora multiplica el peso propio por 1.1 como factor fijo para formar un valor de cálculo. Esto refleja la lógica general de EN 1990. En proyecto, los factores deben elegirse según el Anexo Nacional aplicable.

¿Cómo se calcula la carga de los tabiques?

La masa de los tabiques se calcula a partir de la geometría y la densidad del material. Luego la masa se reparte sobre el área de la losa A_slab para obtener una carga equivalente por 1 m². Después se aplica el coeficiente kperegorodki en función de la altura del tabique.

¿Por qué la tabla muestra kg/m² y kN/m²?

kg/m² es práctico para comparar con valores de referencia habituales. kN/m² es la unidad estándar de ingeniería para acciones en los Eurocódigos. La conversión se realiza con el factor fijo 0.00981.

¿Se puede usar el total como carga final para una viga o un pilar?

Sí, la recopilación de cargas es un paso inicial típico. Es importante que espesores, densidades y coeficientes parciales sean coherentes con tu caso. Para proyecto, los factores y las reglas de combinación deben estar alineados con EN 1990 y el Anexo Nacional aplicable.