Las cargas vivas son aquellas que pueden cambiar de lugar y magnitud. Son causadas cuando una estructura se ocupa, se usa y se mantiene. Las cargas que se mueven bajo su propio impulso como camiones, gente y grúas, se denominan cargas móviles. Aquellas cargas que pueden moverse son cargas movibles, tales como los muebles y los materiales en un almacén. En ASCE 7-10 se presenta una gran cantidad de información sobre la magnitud de estas diversas cargas, junto con los valores mínimos especificados.
1. Cargas de piso. Las cargas vivas mínimas por gravedad que deben usarse en el diseño de pisos de edificios se especifican claramente en los códigos de construcción. Desafortunadamente, sin embargo, los valores dados en esos códigos varían de ciudad a ciudad y el proyectista debe estar seguro de que sus diseños cumplen con los requisitos de la localidad. En la Tabla 2.2 se listan algunos valores comunes para cargas de piso. Estos valores se tomaron de ASCE 7-10. A falta de un código local, éste es un excelente sustituto.
Muy pocos reglamentos de construcción especifican cargas concentradas que deban considerarse en el diseño. La Sección 4.4 de ASCE 7-10 y la Sección 1607.4 de IBC-2009 son dos ejemplos de este tipo. Las cargas especificadas se consideran como alternativas a las cargas uniformes anteriormente consideradas aquí.
En la Tabla 2.3 se listan algunas cargas concentradas típicas tomadas de la Tabla 4-1 de ASCE 7-10 y de la Tabla 1607.1 de IBC-2009. Estas cargas deben colocarse sobre los pisos o los techos en las posiciones donde causen las condiciones más severas. A menos que se especifique otra cosa, cada una de estas cargas concentradas se extiende sobre un área de 2.5 _ 2.5 pies cuadrados (6.25 pie2).
2. Cargas de tránsito en puentes. Los puentes están sujetos a una serie de cargas concentradas de magnitud variable causadas por grupos de camiones o ruedas de trenes.
3. Cargas de impacto. Las cargas de impacto son causadas por la vibración de las cargas móviles o movibles. Es obvio que un bulto arrojado al piso de un almacén o un camión que rebota sobre el pavimento irregular de un puente, causan mayores fuerzas que las que se presentarían si las cargas se aplicaran suave y gradualmente. Las grúas que levantan cargas y los elevadores que arrancan y se detienen son otros ejemplos de cargas de impacto. Las cargas de impacto son iguales a la diferencia entre la magnitud de las cargas realmente generadas y la magnitud de las cargas consideradas como muertas.
La Sección 4.6 de ASCE 7-10 requiere que las estructuras que van a soportar cargas vivas con tendencia a causar impacto, se diseñen con sus cargas nominales incrementadas por los porcentajes dados en la Tabla 2.4.
4. Cargas longitudinales. Las cargas longitudinales son otro tipo de carga que necesita considerarse en el diseño de ciertas estructuras. Al detenerse un tren sobre un puente o un camión en un puente carretero, se generan fuerzas longitudinales que deben considerarse.
No es difícil imaginar la tremenda fuerza longitudinal desarrollada cuando el chofer de un camión con remolque de 40 toneladas viajando a 97 km/h tiene que frenar repentinamente al cruzar un puente. Al chocar un barco contra un muelle durante la atracada y durante la operación de grúas viajeras apoyadas en marcos estructurales, se generan otras fuerzas longitudinales.
5. Otras cargas vivas. Existen otros tipos de cargas vivas que el ingeniero estructurista debe considerar y son las siguientes: Las presiones del suelo (como las ejercidas por la presión lateral de la tierra en muros o las subpresiones (presiones hacia arriba) sobre las cimentaciones); las presiones hidrostáticas (como la presión hidráulica contra las presas, las fuerzas de inercia de grandes cantidades de agua durante un sismo, así como las presiones de levantamiento sobre tanques y estructuras de sótano); las cargas de explosiones (causadas por explosiones, roturas de la barrera del sonido, armamentos); las fuerzas térmicas (debidas a cambios en la temperatura que ocasionan deformaciones estructurales que a su vez, generan fuerzas estructurales); y las fuerzas centrífugas (como las causadas en puentes curvos por camiones o trenes o efectos similares en la montaña rusa, etcétera).
