Material de Construcción: Condiciones de carga

 Una de las consideraciones en el diseño de un proyecto es el tipo de carga al que la estructura estará sometida durante su vida útil. Los dos tipos básicos de carga son: cargas estáticas y cargas dinámicas. Cada uno de estos tipos afecta al material de forma diferente y, frecuentemente, las interacciones entre los tipos de carga son importantes. Al diseñar una estructura, los ingenieros deben calcular ambos tipos de carga.

La carga estática implica una carga constante en la estructura a lo largo de un periodo de tiempo. Generalmente, las cargas estáticas se aplican lentamente, de manera que no se generan sacudidas o vibraciones en la estructura. Una vez aplicada, la carga estática puede permanecer o eliminarse lentamente. Las cargas que permanecen durante un periodo de tiempo largo se denominan cargas constantes (propias). En ingeniería civil, gran parte de la carga que los materiales deben soportar se debe al peso de la estructura y de los equipos contenidos en ella.

Las cargas que generan sacudidas o vibraciones en una estructura son las cargas dinámicas.

Estas cargas se pueden clasificar como periódicas, aleatorias y transitorias, como se muestra en la Figura 1.1 (Richart et al., 1970). Una carga periódica, como por ejemplo una carga armónica o sinusoidal, se repite a sí misma a lo largo del tiempo.

Por ejemplo, un equipo giratorio en un edificio puede producir una carga vibratoria. En una carga aleatoria, el patrón de carga nunca se repite, como por ejemplo en el caso de las cargas producidas por los terremotos. Por otro lado, una carga transitoria es un impulso de carga que se aplica durante un intervalo de tiempo corto, después del cual las vibraciones disminuyen hasta que el sistema vuelve a su estado de reposo. Por ejemplo,

los puentes deben diseñarse para soportar las cargas transitorias de los camiones.