Calcular peso que soporta la estructura de un piso
Me gustaría saber cómo se calcula el peso que
soporta el suelo de un piso o de una casa, ya que he visto que los pisos nuevos
se contruyen para que soporte un peso de 300kg/m2. Pero, o hay alguna forma de calcular
que no sea en forma de regla de tres, o según mi lógica en
cualquier momento empiezan a derrumbarse casas...
Me explico: una pieza de
Decoración de por ejemplo un total de 350 kilos apoyando sobre el suelo con una
base rectangular de 120x40cm supone un peso por metro cuadrado de 729kg/m2
(350/(1,20x0.40)) lo cual excede por mucho el
peso recomendado. De hecho un hombre grandote de unos 80 kilos teniendo en
cuenta que es la superficie de los pies (pongamos20x15cm= 0'03 aproximadamente y en total) el peso
que representaría por metro cuadrado sería de unos 2.667kg/m2 (80/0,03).
Cierto, que el hombre no estaría quieto en el mismo sitio para siempre,
pero si va a saltar o correr por el suelo...
El caso es que haciendo de esa forma los cálculos, con casi
cualquier mueble macizo de salón repleto de vajilla o estantería con grandes
volúmenes ya se estaría sobrecargando la estructura.
Por tanto, me gustaría saber si esa es la forma correcta de
calcularlo, o si se realiza a través u otro tipo de medida de presión. O si lo
que se hace es calcular el peso que soportaría una habitación en total (por
ejemplo, habitación de 10m2 aguantaría 3.000kg) y luego repartir ese peso entre
los muebles o decoración lo más homogéneo posible. De forma que aunque haya
algo que lo sobrepase (como en el ejemplo de la anterior decoración sobrepasa
los 300kg/m2 pero los 350 kilos que pesa se quedarían muy por debajo de los
3.000kg que podrían ponerse en la habitación), no implica que vaya a haber
peligro de derrumbe o de grietas o daños de cualquier otro tipo para la
estructura. ¿Sería así?
3 Respuestas
Aquí hay un error de concepto.
Tú no tienes un mueble de 200kg a dividir entre 1 metro cuadrado... tú tienes un mueble de 200kg, qeu apoya en 4 patas, por lo que el peso se reparte en 4 puntos de 50kg cada uno. Es un error como lo planteas de cargar el forjado los kilos que quieres entre los metros cuadrados que ocupa (en tu caso medio metro) sino que debes estudiar primero el apoyo de tu objeto en el citado forjado para estudiar si las reacciones de este soportan o no el peso. Es así qeu las camas se reparten en 4 patas, o los sofás, o puede que lo que ocupa el mueble sea toda su superficie DE APOYO. Es así que tu mueble de 200kg, que ocupa 0.50m, y toda su superficie apoya a forjado, en realidad no partes de tener un peso puntual de 200kg, sino que partes de un mueble que pesa 200kg*0.5m2 =100kg/m2, por lo que en un forjado convencional, que su resistencia supera los 300kg/m2, soportará perfectamente el peso de tu mueble. En caso de tener patas, deberás estudiar sus apoyos frente a la resistencia. Es decir... Si tu mueble tiene 4 patas 200kg/4=50kg puntuales, y ahora vemos que el forjado resiste 300kg/m2 y habría que estudiar la ubicación de vigas y donde apoyas dentro del espacio entre vigas, para calcular la resistencia de ese forjado en ese punto (en tu caso a cortante y momento). Tendrías que medir la distancia entre crujías, para saber cual es la reacción del punto de apoyo de tu mueble, pero simplemente fíjate en lo despreciable que se vuelve el peso de tu mueble en cuanto estudiamos un poco su apoyo.
En resumen, siempre debes estudiar las circunstancias del apoyo del objeto (carga) frente al estudio de la resistencia del forjado (reacciones).
Como lo estabas haciendo, está mal planteado, no es que 200kg apoyan al forjado, es que 200kg se reparten entre el espacio de apoyo a forjado.
El cálculo de estructuras se basa en suposiciones de cálculo ya que la discretización basada en los valores reales es imposible (porque se desconocen), de ese modo se considera en el cálculo del forjado una determinada carga repartida y la incidencia de cargas puntuales; así se considera que si su forjado aguanta 300kg/m² valdrá como aproximación genérica y para una vivienda corriente se demuestra como válido por los antecedentes (todo el parque residencial) aunque sea cierto que localizadamente puede haber muebles que carguen algún punto con más que eso, del mismo modo que la resistencia tampoco es uniforme en cualquier punto del forjado.
Salvo casos concretos de viviendas excepcionalmente sobrecargadas (por ejemplo por la existencia de bibliotecas), estas generalizaciones de cálculo se han demostrado generalmente válidas; y si en zonas de aproximadamente un metro no se sobrepasa excesivamente la sobrecarga máxima no suele haber problemas.
Otro tema es si se debe hacer una peritación detallada, en cuyo caso podrían usarse los valores comprobados.
Muchísimas gracias por la respuesta.
Me gustaría que me hiciera una pequeña aclaración sobre que se puede considerar que "en zonas de aproximadamente un metro no se sobrepase excesivamente la sobrecarga", ya que eso puede ser muy relativo.
En el siguiente ejemplo numérico, ¿qué se consideraría superar la sobrecarga no excesivamente?
(Supongo que hay que tener muchos mas factores en cuenta además de los que yo voy a indicar, pero es algo aproximado para poder saber mas o menos)
Considerando que la carga puntual se colocase junto a un muro, pilar o columna de carga (y no en el medio de la habitación, donde entiendo que la sobrecarga es mas peligroso excederla), y continuando con el ejemplo anterior de un objeto que reparte uniforme su peso al suelo a través de una superficie de 120x40cm (aproximadamente medio metro cuadrado), ¿cual de los siguientes pesos podría considerarse dentro de limites aceptables y cual supondría un peligro?:
- Peso 200kg (que equivalen a 400kg/m2)
- Peso 350kg (que equivalen a 700kg/m2)
- Peso 500kg (que equivalen a 1.000kg/m2)
- Peso 1.000kg (que equivalen a 2.000kg/m2)
Gracias de nuevo.
Un saludo.
No le puedo dar una respuesta categórica ya que depende de muchos factores, del diseño de la estructura, su cálculo, etc. De todos modos no debería sobrecargar en exceso pudiendo evitarlo.
Lo ideal es calcular cual es tu peso ideal para mantener un buen estado de salud.