¿Qué es la carga axial?
Se entiende por carga axial a la fuerza que actúa a lo largo del eje, o pieza central, de una estructura, produciendo un esfuerzo uniforme. Este tipo de carga puede ser de presión o compresión es decir, que puede resultarde la aplicación de peso de apoyo o asentamiento, o ser inducida por las condiciones operativas o variables externas, por ejemplo, el cambio de temperatura que produce expansión o contracción de componentes.
Cuando una carga axial es por efecto de compresión, la estructura se somete a una fuerza que actúa en el mismo sentido, tendiendo a producir aplastamientos.Su cálculo es indispensable para garantizar la estabilidad de la estructura.
Además, la carga axial puede ser concéntrica, cuando la línea de acción de la fuerza coincide con el eje de simetría que pasa por el centro del elemento; o excéntrica, cuando la fuerza es paralela al eje de simetría, pero su acción no está sobre el propio eje.
¿Cómo se calcula la carga axial?
Para calcular la carga axial sobre los elementos de una estructura se deben seguir los siguientes pasos:
- Identificar las cargas axiales en cada uno de los elementos de la estructura.
- Diagramar la incidencia de una fuerza sobre cada elemento.
- Desarrollar y aplicar ecuaciones que garanticen el equilibrio de traslación, es decir, que la suma de todas las fuerzas sea igual a cero.
- Aplicar la ecuación de los torques (M=F • d)para alcanzar el equilibrio rotacional. Al igual que el traslacional, la suma de los torques debe ser nula.
¿Cuál es la diferencia entre una carga axial y una radial?
Las cargas axiales son aquellascapaces de resistir una fuerza en la misma dirección que el eje, también conocida como carga de empuje. En cambio, las cargas radiales están hechas para resistir fuerzas perpendiculares a la dirección del eje.
¿Dónde se utilizan las cargas axiales?
Las cargas axiales están presentes en cualquier tipo de construcción de edificaciones, así como en los elementos constitutivos de las obras. Por ejemplo, en las columnas de un edificio existen ejes axiales que las atraviesan longitudinalmente y las someten de manera constante a una fuerza axial de compresión ejercida por el techo.
En este caso, el centro axial y geométrico coinciden, por lo que también se produce una fuerza concéntrica, permitiendo que puedan soportar grandes cantidades de energía y peso. Conociendo estos factores, es posible calcular la carga que pueden soportar los elementos de la construcción y, en consecuencia, saber cuál es su posición ideal dentro de la edificación.
