Muchas veces se ve subestimada la importancia de los forjados dentro de la estabilidad y resistencia en la estructura de un edificio convencional, pareciera que el cálculo de los esfuerzos de una estructura solo deben enfocarse en vigas y columnas. Pero la verdad es que los forjados, además de ser los planos horizontales que permiten hacer vida en los edificios, se encargan de distribuir las cargas estructurales hacia los distintos pórticos que conforman este tipo de edificios.
Cargas estructurales de un edificio
Pero, ¿Qué son las cargas estructurales?. Las cargas estructurales son todas aquellas fuerzas externas que se ejercen sobre los elementos estructurales de un edificio. Estas pueden ser constantes, como el peso propio de los acabados del edificio; o dinámicas, como el viento, la ocupación de personas, etc.
Esto nos adelanta una idea de lo que significan las cargas distribuidas en los elementos estructurales de un edificio. Concretando, nos referimos aquellas cargas que se ven aplicadas sobre toda la longitud o el área de un elemento estructural (viento, nieve, solados, etc), en contraposición a las cargas puntuales, como puede llegar a ser un vehículo, una caja fuerte, o un elemento de poca superficie y de gran peso.
Tipos de cargas distribuidas
- Cargas distribuidas lineales: Son aquellas cargas que se reparten equitativamente de forma estrictamente lineal, esto quiere decir que por lo general se miden en N/m
- Cargas distribuidas superficiales: Son aquellas cargas que se reparten equitativamente a lo largo y ancho de una superficie, por lo tanto, se miden en N/m2
Lógica para el cálculo de las cargas distribuidas
Como ya hemos adelantado al inicio del texto, los forjados son el mejor ejemplo de un elemento diseñado para distribuir las cargas; y lo utilizaremos como base para entender el método de cálculo para las cargas distribuidas. Para profundizar sobre la composición y el comportamiento estructural de los forjados y sus variantes, recomendamos visitar nuestro post sobre tipos de forjados.
Debemos partir de la base, de que un forjado está compuesto por una serie de “viguetas”, repartidas equitativamente y apoyadas sobre dos pórticos (vigas y columnas), y una capa superficial que vincula todas las viguetas.Estas últimas son las verdaderas responsables de distribuir las cargas hacia los pórticos.
Área de influencia
Siempre que esto se cumpla, se puede simplificar el cálculo haciendo la suposición de que las vigas de los pórticos reciben las cargas desde el punto medio de la vigueta perpendicular que se apoya en ella, y posteriormente la viga, lo transmite a las columnas. El área que se crea desde el punto medio de cada vigueta y la viga del pórtico, es conocida como “área de influencia”.
En consecuencia, todas las cargas que reciba el forjado dentro del área de influencia, se considera como una carga superficial, que a efectos de cálculo, se traduce en una carga lineal sobre la viga del pórtico, multiplicando la carga superficial por el ancho del área de influencia.
Para las cargas distribuidas se maneja una lógica bastante sencilla, pero para profundizar en las metodologías de cálculo y dimensionamiento de los elementos estructurales recomendamos el Máster en Cálculo de Estructuras de Structuralia, que aborda las últimas herramientas de software para el cálculo global de estructuras.
Tomando en cuenta la verdadera importancia de las cargas distribuidas sobre un forjado, y manejando esta lógica tan sencilla, se logran evitar fracturas en los distintos acabados de los suelo e incluso en el propio forjado, ocasionado por la diferencia de cargas; eso sí, siempre y cuando los demás elementos estructurales estén correctamente dimensionados y diseñados.
