La carga estructural es el peso total de un edificio, puente u otro objeto. Este valor incluye el peso del objeto, cualquier equipo instalado en él y los posibles efectos del clima y las personas. Las cargas creadas por el peso de la estructura normalmente se denominan cargas estáticas y las cargas de los ocupantes o los efectos del clima se denominan cargas vivas. Los arquitectos e ingenieros deben incluir todas las cargas posibles y los factores de seguridad adecuados en el diseño estructural para evitar fallas de carga.
Usando un edificio como ejemplo, la carga estática del edificio puede incluir la estructura de acero, los pisos y las paredes interiores. Cualquier equipo instalado para respaldar las operaciones del edificio, como equipos de calefacción y aire acondicionado, iluminación y plomería, debe agregarse a los cálculos de carga estática. Estos factores solo igualan la carga estructural de un edificio vacío y son mucho menores que los requisitos mínimos de diseño seguro.
Las cargas adicionales provienen del mobiliario, el equipo de oficina portátil y los efectos personales que se traen al edificio. Las personas que trabajan en el edificio y los visitantes son una carga viva en constante cambio que debe ser sostenida estructuralmente por el edificio. Los vientos, la nieve o las lluvias intensas pueden agregar un peso significativo a la estructura del edificio y deben incluirse en los cálculos de carga estructural.
Muchos gobiernos emiten requisitos de carga mínima para diferentes tipos de operaciones de construcción. Un edificio de oficinas puede tener diferentes requisitos de carga que una operación de fabricación con equipos grandes colocados en los pisos. Otra consideración para los edificios industriales es el efecto de la vibración en el edificio, y los cálculos de carga estructural de vibración deben realizarse con un refuerzo adicional del edificio y los cimientos.
El equipo en movimiento también tiene consideraciones de carga estructural debido a los efectos de vibraciones y golpes. Las aeronaves tienen grandes cargas creadas por los efectos del aire en las alas y la superficie exterior. Los pasajeros y el equipaje agregan cargas adicionales que deben ser soportadas por el fuselaje o el cuerpo de la aeronave, y las alas que levantan toda la estructura. Las turbulencias, despegues y aterrizajes son cargas de choque vivas que pueden agregar tensiones significativas en períodos cortos y deben tenerse en cuenta en el diseño de aeronaves. Se producen cargas de impacto similares en camiones y automóviles cuando viajan por carreteras en mal estado, y el bastidor y la suspensión del vehículo deben absorber estas tensiones.
Los puentes tienen diferentes consideraciones de carga estructural, porque a menudo se apoyan solo en cada extremo o con pilares o columnas de soporte regulares. El tráfico en movimiento crea tensiones de flexión en las secciones de la calzada que no tienen soporte y pueden provocar tensiones de vibración llamadas armónicas que pueden dañar la estructura. Los puentes que requieren secciones sin soporte más largas a menudo usan cables u otros soportes para transferir cargas a los pilares de los cimientos o las columnas de soporte del puente principal. Los soportes de cable permiten que la estructura del puente tenga un peso menor, ya que la estructura en sí no tiene que soportar todo el puente y todas las cargas vivas.
El clima puede crear cargas significativas en las estructuras y puede ser una consideración de diseño importante en partes del mundo donde los vientos son fuertes o las nevadas son fuertes. La velocidad del viento aumenta con la altura sobre el suelo, lo que en áreas propensas a huracanes puede crear una carga significativa contra el exterior y la estructura interior de un edificio. Las fuertes lluvias que ocurren a menudo durante las tormentas tropicales pueden agregar aún más carga que debe ser absorbida por el edificio. Desde principios del siglo XX, muchos gobiernos tienen requisitos de diseño de cargas estructurales para áreas de huracanes, y se revisan de vez en cuando a medida que las pruebas y la investigación de los daños causados por tormentas dan como resultado una mejor comprensión del estrés del viento.