Cargas vivas: conceito, características, exemplos - Ciência - 2023

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As cargas vivas que atuam sobre uma construção são os de caráter temporário e que também variam em magnitude e localização. Eles se originam de acordo com o uso que é dado à estrutura e incluem pessoas que vão e vêm, carros, elevadores, máquinas de todos os tipos, móveis e até eventos naturais como empurrar água e terra, entre outros.

Na engenharia civil e na construção civil, o conjunto de forças que atuam sobre uma determinada estrutura é denominado "carga". Eles são especificados em unidades de força, como quilograma-força (kg), newton (N) ou libra-força (lb), mas são mais frequentemente expressos em termos de força por unidade de comprimento ou área: kg / m , kg / m².

Neste último caso, eles são usados para estruturas extensas como lajes, enquanto as unidades força / comprimento são preferíveis quando o comprimento é a magnitude mais relevante, como é o caso dos corrimãos.

Conceito de carga ao vivo

O conceito de carga viva fica claro quando pensamos na quantidade de pessoas que circulam por um grande shopping center e comparamos com aquelas que circulam por um prédio residencial de baixo custo.

Espera-se que o shopping receba muito mais pessoas do que um edifício residencial, então sua carga útil é maior.

Este é um dos principais fatores que os construtores devem levar em consideração, já que todos dentro da estrutura devem estar seguros.

Por este motivo, ao projetar a construção, os engenheiros consideram esses eventos e, assim, estimam a carga que o edifício deve suportar. As cargas são as forças recebidas pela estrutura, conseqüentemente, os construtores selecionam o tipo de construção e os materiais mais adequados para realizá-la.

A carga produzida por pessoas, veículos e outros se deve ao seu peso, uma vez que o campo gravitacional terrestre exerce sua influência sobre todos os objetos próximos à sua superfície e se traduz em uma força dirigida verticalmente para baixo.

Características das cargas vivas

-Eles surgem do uso do edifício.

-Eles não são permanentes.

-Têm origem nas pessoas, que estão em constante movimento, e nos objetos.

-Sua localização pode ser alterada.

-Sua magnitude é variável, mesmo sendo cancelada.

- Não incluem cargas ambientais, ou seja, as devidas ao vento e às intempéries.

Cargas vivas uniformes e concentradas

Para facilitar os cálculos, muitos códigos de construção consideram as cargas vivas divididas em:

-Uniforme.

-Concentrado.

Pisos de edifícios estão sujeitos a cargas uniformes, especificado em quilogramas por metro quadrado ou outra unidade apropriada de força por metro quadrado. Na próxima seção você encontrará exemplos numéricos dos mais frequentes.

Por outro lado, as cargas concentradas são, por exemplo, automóveis ou outros tipos de máquinas. Cargas vivas uniformes e concentradas são encontradas em construções como estacionamentos.

Como calcular cargas vivas?

Os construtores não sabem o número exato de pessoas que irão a um shopping em um determinado dia, então eles usam métodos estatísticos para estimar quantas estão circulando no máximo em um dia agitado, digamos, um pouco antes do Natal.

Eles também julgam que ocorre uma sobrecarga repentina, pois a probabilidade de isso acontecer, mesmo que pequena, deve ser levada em consideração. Isso dá uma margem de proteção.

Existem normas de construção em cada país, que indicam as cargas vivas mínimas para uma determinada estrutura, de acordo com o uso a que se destina.Esses valores são determinados por estudos estatísticos realizados em estruturas existentes.

Por segurança, os engenheiros verificam se a estrutura suporta cargas maiores que o mínimo, pois existem outras cargas que podem atuar de forma inesperada, causadas por fatores como a ação da natureza, por exemplo.

Depois que todas as cargas são consideradas, incluindo cargas mortas ou permanentes, cargas vivas e cargas devido a outros fatores, como vento, neve e pressão da água e do solo, o engenheiro usa um software para definir os parâmetros. Projeto.

Redução de carga viva em grandes áreas

Em algumas estruturas, é permitida a redução das cargas vivas mínimas, desde que a superfície seja grande. Isso ocorre porque é improvável que a carga viva estimada ocorra simultaneamente em todo o edifício.

Cargas vivas durante a construção

Durante a construção de uma obra, também é necessário considerar as cargas vivas, que incluem máquinas, como guindastes, materiais de construção, ferramentas e pessoal trabalhando.

Valores mínimos de cargas vivas

Como já dissemos, a estimativa da carga viva depende do objetivo da construção. Além disso, em um mesmo prédio, a carga viva pode variar de acordo com o ambiente. Por exemplo, em um prédio de escritórios, espera-se que a carga ativa seja maior nas áreas comuns do que em uma determinada sala.

Existem tabelas com as cargas vivas mais frequentes e seus valores mínimos. Os exemplos mencionados abaixo permitem ao leitor ter uma ideia das forças por unidade de área que são manipuladas em cada caso:

Casas, hotéis e residências

Em geral, a carga viva que é movimentada em residências particulares é, em média, 180 kg / m² o 1,92 kN / m². Os hotéis têm cargas um pouco maiores de até 200 kg / m² (1,96 kN / m²).

Corredores e áreas comuns têm cargas ainda maiores: 4,79 kN / m².

Escolas, universidades e salas de leitura

As cargas são semelhantes às dos hotéis: 200 kg / m² (1,96 kN / m²), mas os corredores acima do piso térreo suportam cargas de 3,83 kN / m² (391 kg / m²).

Depósitos de livros

Estão sujeitos a cargas superiores às estruturas anteriores, pois são estimados em 5 kN / m²(510 kg / m²).

Hospitais

Os quartos são calculados como hotéis: até 200 kg / m² (1,96 kN / m²), mas a carga viva mínima em salas de operação é o dobro: 400 kg / m² (3,92 kN / m²).

Corrimão e corrimão

Nesse caso, eles são projetados para resistir a 0,75 kN para cada metro linear.

Estádios

Os estandes devem ser construídos para suportar 400 kg / m² (3,92 kN / m²), enquanto as escadas suportam 5 kN / m²(510 kg / m²).

Estacionamentos

Os estacionamentos também carregam 5 kN / m²(510 kg / m²) como carga viva estimada.

Referências

Hibbeler, R. 2012. Structural Analysis. 8º. Edição. Pearson.
Padrão venezuelano. Critérios e ações mínimas para o projeto de construção. Recuperado de: fau.ucv.ve.
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Cargas ativas explicadas para projeto estrutural. Recuperado de: https: nishkian.com.
Wikipedia. Carga estrutural. Recuperado de: en.wikipedia.org.