CARGAS SOBRE ESTRUCTURAS

Por naturaleza el ser humano construye e idea herramientas útiles que le sirva para subsistir y acrecentar su condición de vida, podemos darnos cuenta de su

perfeccionamiento que ha tenido según los años, por ejemplo: desde las casas tradicionales de hace un siglo hasta los grandes rascacielos que hoy en día existen en los países desarrollados, o los barcos y aviones que en la actualidad resisten grandes

fuerzas.

El hombre construyo según su necesidad: ambicionó construir barcos porque anhelaba viajar por los océanos, asimismo edificó carreteras y puentes con los cuales les resultaría confortable la transitabilidad de sus autos; y a pesar de los desastres

naturales que tuvo que afrontar, Éste los trasformo en experiencia útil, y pudo así comprender los elementos que fallaban y la manera como las mejoraría demostrando que no era fácil pero tampoco imposible, aunque esto muchas veces se olvida porque

muchas personas buscan las cosas más fáciles arriesgando su vida y ocurren desgracias.

La estructura viene a ser el esqueleto de toda construcción; es aquella que por ejemplo asimila todo el peso que una edificación contenga; así sean estáticos: como los

artefactos (cómodas, roperos, mesas, etc.), hasta el mismo peso del piso y de Éste; o dinámicos: como es el caso del desplazamiento que realizamos nosotros mismos o de algunas máquinas que utilizamos(lustradora de piso, entre otros), o como también las

que actúan a causa la naturaleza tal es el caso de los vientos huracanados, deslizamientos de tierra; un ejemplo claro de una estructura que soporta acciones

naturales es el faro de Edssytone, el cual está situado dentro del mar del reino unido y su estructura resiste fuertes oleajes.

Todos estos conocimientos que hoy por hoy se sabe, tiene de por si una historia de fracasos y luchas en la vida real como también experimentos en campo que el hombre ha tenido que realizar y entender para que no se vuelva a repetir y ocurran tragedias

como el edificio de Alto Rio en concepción que se desplomo por un terremoto habiendo tenido todos controles de seguridad.

Cada estructura es diferente pero todas soportan cargas vivas o muertas, como anteriormente se explicó.

Las cargas vivas son aquellas que se le añade a la estructura y se distribuyen en: estáticas o lentamente aplicadas (vientos de nuestra región, lluvia), rápidamente aplicadas (terremotos, huracanes), cargas repetitivas o de vibración (maquinarias

altamente vibratorias que causan daños a la estructura como la aplanadora vibratoria), las de impacto, por cargas ocultas (como las temperaturas; ya que por ejemplo: la torre

Eiffel cuando se expone en verano a una temperatura de 40°c, puede alcanzar una altura de hasta 324.12 m., es decir 12 cm. más que lo que en invierno mide).

La diferencia entre una carga lentamente aplicada y una rápida es que la segunda puede ser 2 veces mayor o más efectivas; un ejemplo de esto son los vientos: un viento

el cual sopla lentamente no puede destruir o debilitar una estructura mientras que un viento el cual se asimila a un huracán puede ser devastador; otro ejemplo es cuando los suelos no son consolidados adecuadamente; esto sucedió en grandes construcciones; tales como la torre Pissa que a pesar de que hubo un estudio de suelos, no se estudió una región la cual esta edificación se iba a acentuar dándose el asentamiento a causa

del peso, inclinándose hacia la región débil, esto debe ser conceptualizado en los ingenieros.

Por otra parte las cargas dinámicas como aconteceden en un terremoto, son rápidamente aplicadas y pueden causar debilitación en la armadura las cuales en

determinadas construcciones no se aprecian a simple vista, pero esto puede cambiar si se reincide.

Las oscilaciones en una estructura depende del peso, longitud, para que este se mueva con una mayor o menor velocidad. Estas oscilaciones son muy dañinas en una

edificación debido a los efectos acumulativos que esta puede presentar esto porque cuando ocurre este movimiento la estructura no se mueve como naturalmente debe

hacerlo; por ejemplo un edificio guarda gran peso debido a maquinarias en su décimo peso y ocurre un terremoto, esto hace que se mesa el edificio, pero este no se mese

normalmente ya que guarda un peso grande en la punta y por lo tanto la prolongación de la oscilación se vuelva extensa.

Una carga no aplicada en resonancia es menos peligrosa que una aplicada con resonancia, ya que simplemente una actúa fuera de lo que naturalmente se deben mover y logran despedazar por completo una estructura al igual o mayor que un

terremoto.

Esta resonancia tiene un orden el cual se clasifica por la velocidad con el cual un cuerpo va siendo afectado; estos se clasifican en modo fundamental de vibración y

segundo modo de vibración.

En el primer modo se puede observar una ligera vibración como puede ser en el caso de un pequeño temblor; o cuando una compactadora es siendo utilizada al lado de un

edificio; este toma el punto más cercano el cual desplaza la vibración ligeramente hacia todo o una sección de su estructura.

En este primer modo las estructuras edificadas correctamente pueden soportar estas fuerzas ya que la vibración no es lo suficientemente fuerte para que llegue a muchas

partes de esta, el movimiento más brusco se nota en el punto donde inicia y/o ocurre la resonancia este punto puede resultar ser la razón del desplome de toda la construcción

en si.

Al intensificar la velocidad de aplicación de carga hasta un cierto valor se puede observar el segundo modo el cual distintos puntos, excepto algunos, se mueven

bruscamente; en este caso nos referimos cuando ocurren circunstancias aún más drásticas que las del modo inicial, ya que esta vez el esfuerzo que la estructura tiene

puede ser insuficiente para que este logre mantenerse aún rígido y muchas veces sufren quebrajaduras.

Existe también una fuerza llamada ¨aerodinámica¨ la cual consiste en la fuerza del viento, un ejemplo de la vida real puede ser lo que sucedió con el Puente de Tacoma Narrows el cual media 1600m. y este cedió por las grandes corrientes de viento que

corrían de los lados laterales haciéndolo mecerse de un lado al otro.

Afortunadamente nuestro país no presenta estos rasgos naturales, pero aun así generalmente se debe tener en cuenta todos estos rasgos en la construcción.

El viento aerodinámico no es el único que realiza oscilaciones; sino también los vientos estáticos, pues estos a pesar de que no son tan fuertes, aplicado en un cuerpo este

oscila lentamente hasta que la estructura sede.

Los vientos estáticos actúan de la siguiente manera: inicialmente la presión del viento aleja la estructura; la cual retorna por la misma acción de rebote y porque a más

apartado estee del viento menos será la fuerza que actúe en el; a su vez hace que regrese al punto de comienzo y ocurre lo mismo; esto hace crear oscilación el la

estructura.

En el Perú rápidamente podemos darnos cuenta que muchas construcciones no presentan seguridad para algunas de las diferentes fuerzas y pesos que se debe de

tener en cuenta, por ejemplo casi siempre se habla de que con buenas vigas y columnas una casa está protegida, pero las zapatas no pasa de un metro y medio como

manda el reglamento.

Un ejemplo es el puente Reque; el cual está ubicado en el distrito del mismo nombre, el cual no podía soportar más de 60 toneladas, en febrero del presente año habían cruzado camiones que rebalsaban las 80 toneladas y esto ha causado que las

abrazaderas se desoldaran así como también las juntas que une los paños del puente; esto aparte del cambio de temperatura; ya que las juntas se separan con el calor entre

4 a 6 centímetros, volviéndose a juntar con el frio. Si no se toma en cuenta este problema, en unos meses se podría ocasionar el colapso de ese puente asi como

también puede ocurrir una desgracia por la gran cantidad de autos diarios que transcurren.

Como podemos darnos cuenta el estudio estructural es fundamental para mantener una construcción en buen estado, esto no significa que todas las edificaciones se hagan de

la misma manera, esto dependerá de muchas condiciones tales como el clima, la geología, la altitud, etc.

Cabe resaltar que una estructura después de haber recibido fuerzas dinámicas de un temblor no solo lo que vemos es lo que realmente parece; la resistencia no se puede

determinar visualmente; además no solo debemos de cubrir las grietas, las grietas dan certeza de que algo malo realmente a ocurrido en nuestra edificación y que debemos

de estudiar los daños ocurridos.

Las oscilaciones no solamente causan problemas en la estructura sino también pueden ocasionar muchas muertes, tal vez en nuestra región no se presentan terremotos, pero eso no significa que no le daremos importancia a esto ya que siempre debemos estar

preparados para lo más catastrófico que pueda ocurrir.

Recordemos que en el año 2007 las ciudades de Pisco, Chincha, Ica, y Cañete fueron afectados por un terremoto de 8.1 en la escala de Richter siendo el resultado

devastador para las estructuras de las viviendas que colapsaron: en Pisco un 43% de viviendas quedaron dañadas o destruidas, Cañete un 19%, Ica un 36%, y por ultimo chincha quien fue el más dañado con un 55% de hogares destruidos esto muestra la

realidad del país.

¨una estructura real es aquella que soporta todo tipo de fuerzas que se le impone ya sean naturales o no¨.

Todo lo que hoy se sabe viene a ser fruto de años de investigación, nunca se debe dejar de hacerlo siempre hay cosas de que innovar, las estructuras siempre han ido revolucionando al mundo, ya que si nos podemos a reflexionar, un ejemplo seria los edificios que existen en Dubái, estos son los más altos del mundo; y además estos

edificios deben tener diferentes tipos de armaduras en los primeros pisos que en los últimos, ya que si tuviera el mismo ocurriría el fenómeno del metal llamado ¨pandeo¨ y

todo se vendría abajo.

Una construcción no solo debe ser vistosa o que contengan grandes vigas, ya sea en edificios, sino que debemos saber que lo más importante es la seguridad que ella nos brinda, nunca debemos darle otro fin porque ese es y será la razón de construir una

estructura.

Por ultimo las estructuras siempre deben de cumplir con su fin, este consiste en mantener la edificación de todo peso, de toda fuerza ya sea aerodinámica, dinámica,

estática, de presión, etc.

Todo lo que hemos visto han sido solo los principios básicos los cuales son muy importantes para saber el porqué de la estructura en la construcción así como también que acciones naturales o las cuales que actúan por si solas les afectan y como poder

contrarrestar.