Este documento presenta los conceptos y procedimientos para el metrado de cargas en estructuras aporticadas de concreto armado. Explica cómo calcular la carga muerta y viva de acuerdo a la norma E.020, y cómo combinar estas cargas para obtener la carga última de diseño para vigas y columnas. También incluye ejemplos numéricos para ilustrar el proceso de metrado de cargas en edificios de apartamentos de 5 pisos.

1. SESIÓN 12: METRADO DE CARGAS EN
ESTRUCTURAS APORTICADAS
- Calculo de la Carga muerta (Norma E.020)
- Calculo de la Carga Viva (Norma E.020)
- Combinación de Cargas-Carga última de diseño
Ing. Esquivel Grados E. W.
ESTRUCTURACIÓN Y CARGAS

2. DEFINICIÓN.
El metrado de cargas es una técnica con la cual se estiman las
cargas actuantes sobre los distintos elementos estructurales que
componen el edificio. Este proceso es aproximado ya que por lo
general se desprecian los efectos hiperestáticos producidos por los
momentos flectores, salvo que estos sean muy importantes.
METRADO DE CARGAS

3. Regla general
Al metrar cargas debe pensarse en la manera como se apoya un
elemento sobre otro, las cargas existentes en un nivel se transmiten
a través de la losa del techo hacia las vigas (o muros) que la
soportan, luego, estas vigas al apoyar sobre las columnas, le
transfieren su carga; posteriormente, las columnas transmiten la
carga hacia sus elementos de apoyo que son las zapatas;
finalmente, las cargas pasan a actuar sobre el suelo de cimentación.
METRADO DE CARGAS

4. TIPOS DE CARGA
En general, las cargas (o solicitaciones) que pueden actuar en un
edificio clasifican en los siguientes tipos: Cargas Estáticas, Cargas
Dinámicas y Otras Solicitaciones.
1.- CARGAS ESTÁTICAS
Son aquellas que se aplican lentamente sobre la estructura, lo cual
hace que se originen esfuerzos y deformaciones que alcanzan sus
valores máximos en conjunto con la carga máxima. Prácticamente,
estas solicitaciones no producen vibraciones en la estructura.

5. a.- Cargas Permanentes o Muertas.
Son cargas gravitacionales que actúan durante la vida útil de la estructura,
como por ejemplo: el peso propio de la estructura y el peso de los elementos
añadidos a la estructura (acabados, tabiques, y cualquier otro dispositivo de
servicio que quede fijo en la estructura).
b.- Carga Viva o Sobrecarga. Son cargas gravitacionales de carácter movible,
que podrían actuar en forma esporádica sobre los ambientes del edificio. Por
ejemplo el peso de los ocupantes, muebles, nieve, agua, equipos removibles,
etc. Las magnitudes de estas cargas dependen del uso al cual se destinen
los ambientes.

6. 2.- CARGAS DINÁMICAS
Son aquellas cuya magnitud, dirección y sentido varían rápidamente
con el tiempo, por lo que los esfuerzos y desplazamientos que
originan sobre la estructura, también cambian con el tiempo; cabe
indicar que el instante en que ocurre la máxima respuesta
estructural, no necesariamente coincide con el de la máxima
solicitación.

7. a.- Vibraciones Causadas por Maquinarias.
Cuando las máquinas vibratorias no han sido aisladas de la estructura
principal, sus vibraciones pueden afectar tanto a la estructura que las soporta
como a las estructuras vecinas.
b.- Viento.
El viento es un fluido en movimiento; sin embargo, para simplificar el diseño,
se supone que actúa como una carga estática sobre las estructuras
convencionales, pero, para estructuras muy flexibles (puentes colgantes,
chimeneas, etc.) es necesario verificar que su período natural de vibrar no
coincida con el de las ráfagas de viento, de lo contrario, podría ocurrir la
resonancia de la estructura.

8. c. Sismos.
Las ondas sísmicas generan aceleraciones en las masas de la estructura
y por lo tanto, fuerzas de inercia que varían a lo largo del tiempo; sin
embargo, las estructuras convencionales pueden ser analizadas
empleando cargas estáticas equivalents a las producidas por el sismo.
d.- Cargas Impulsivas.
Son aquellas que tienen corta duración (dt), por ejemplo: las explosiones.
Después que esta solicitación culmina, se produce el
movimiento en vibración libre de la estructura.

9. METRADO DE CARGA MUERTA
(NORMA E-020)

10. METRADO DE CARGA MUERTA DE LOSA ALIGERADA EN UNA SOLA
DIRECCIÓN

12. ANCHO TRIBUTARIO PARA VIGUETA

13. ANCHO TRIBUTARIO PARA VIGUETA

14. ANCHO TRIBUTARIO PARA VIGUETAS DE ALIGERADO

16. METRADO DE CARGA MUERTA EN VIGAS Y COLUMNAS

17. COMBINACIÓN DE CARGAS EN VIGAS-CARGA DE DISEÑO
- PREDIMENSIONAMIENTO
- ÁREA TRIBUTARIA
- METRADO DE CARCAS
- COMBINACIÓN DE CARGAS
- CARGA DE DISEÑO

18. PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

23. 4.00

25. METRADO DE CARGAS EN VIGAS

26. ANCHO TRUBUTARIO EN VIGAS PRINCIPALES

27. METRADO DE CARGAS EN VIGA PRICIPAL CENTRAL

28. METRADO DE CARGAS EN VIGAS PRINCIPALES

29. METRADO DE CARGAS EN VIGAS SECUNDARIAS

30. METRADO DE CARGAS EN VIGA SECUNDARIA CENTRAL

31. METRADO DE CARGAS EN VIGAS SECUNDARIAS

32. METRADO DE CARGAS EN COLUMNAS

33. ÁREA TRIBUTARIA EN COLUMNAS

34. METRADO DE CARGA VIVA

39. EJEMPLO 01:
Para una edificación aporticada de concreto armado de 5 pisos, destinada para aulas de
centro educativo, cuyo plano se muestra en la figura y cuyas características son:
Peso unitario de concreto: 2.4 Ton/m³
Espesor de losa aligerada : 20 cm (pisos 1, 2, 3 y 5), 17 cm (piso 5)
Altura de entrepiso: 4 m
Vigas verticales: 50 cm x 50 cm
Vigas horizontales: 40 cm x 50 cm
Profundidad de desplante (contacto con platea) : 1 m
Calcular la carga última o carga de diseño de vigas y columnas (No considerar tabiquería
ni piso terminado)

41. EJEMPLO 02:
Para una edificación aporticada de concreto armado de 5 pisos, destinada para aulas de
centro educativo, cuyo plano se muestra en la figura y cuyas características son:
Peso unitario de concreto: 2.4 Ton/m³
Espesor de losa aligerada : 20 cm (pisos 1, 2, 3 y 5), 17 cm (piso 5)
Altura de entrepiso: 3.5 m
Vigas verticales: 30 cm x 50 cm
Vigas horizontales: 30 cm x 50 cm
Profundidad de desplante (contacto con platea) : 1 m
Calcular la carga última o carga de diseño de vigas y columnas (No considerar tabiquería
ni piso terminado)

43. EJEMPLO 03:
Para una edificación aporticada de concreto armado de 5 pisos, destinada para aulas de
centro educativo, cuyo plano se muestra en la figura y cuyas características son:
Peso unitario de concreto: 2.4 Ton/m³
Espesor de losa aligerada : 20 cm (pisos 1, 2, 3 y 5), 17 cm (piso 5)
Altura de entrepiso: 3 m
Vigas verticales: 40 cm x 50 cm
Vigas horizontales: 40 cm x 50 cm
Profundidad de desplante (contacto con platea) : 1 m
Calcular la carga última o carga de diseño de vigas y columnas (No considerar tabiquería
ni piso terminado)

45. “Convierte los muros que aparecen en tu vida en peldaños
hacia tus objetivos”