Una opción para la estructura del tejado es utilizar un sistema de cerchas. El uso de cerchas en lugar de cabrios ofrece una serie de ventajas, como la máxima resistencia para soportar cargas externas y la reducción de los costes totales del proyecto. Descubra cómo funcionan estructuralmente las cerchas y los diseños específicos que pueden utilizarse en la construcción de edificios.
¿Qué es una cercha?
Un armazón es un diseño de tejado en forma de red de madera o acero que utiliza la tensión y la compresión para crear componentes resistentes y ligeros que pueden abarcar una gran distancia. Los laterales están en compresión y la parte inferior en tensión para evitar que se separen. Los ingenieros diseñan las cerchas para que soporten los tres tipos de cargas asociadas a un edificio:
- Cargas vivas. Las fuerzas transitorias dentro del edificio incluyen personas, muebles, electrodomésticos y coches.
- Cargas muertas. Las cargas permanentes, como vigas, paredes y suelos, constituyen la estructura de un edificio.
- Cargas ambientales. Fuerzas como el viento, la lluvia o la nieve actúan lateralmente contra el edificio.
Como alternativa a las vigas, las cerchas están diseñadas para soportar más peso. Las cerchas se construyen normalmente en una fábrica y no en la obra, lo que las hace menos costosas; de hecho, pueden reducir los costes de entramado del tejado hasta en un 50%.
¿Qué es la fuerza de compresión?
La fuerza de compres ión es un concepto clave que hay que entender al trabajar en cualquier proyecto de construcción, sea cual sea su tamaño. La compresión es la fuerza que empuja los elementos entre sí, mientras que la tensión los separa. El diseño de las cerchas y otras partes de la estructura de una casa distribuye las cargas hacia el suelo.
Elementos de una celosía
Una cercha se forma con tres componentes: cordones superiores, cordones inferiores y arriostramientos. Las cerchas pueden tener distintos diseños. En la mayoría de los casos, hay dos cordones superiores y un cordón inferior, que se unen en forma triangular. Los postes utilizados como arriostramiento se intercalan en varios patrones para distribuir la carga a través de los cordones superior e inferior.
Cuando se construye una estructura, el contratista no suele encargarse de construir las cerchas. En su lugar, se prefabrican en una fábrica y se entregan en la obra. Para ayudarle en el proceso de instalación, debe haber instrucciones y diagramas sobre cómo encaja cada pieza en el diseño general. Normalmente, las dos cerchas principales se instalan en cada extremo del tejado y, a continuación, se instala una viga cumbrera encima para conectarlas. A continuación se fijan las cerchas adicionales.
Una opción para la estructura del tejado es utilizar un sistema de cerchas. El uso de cerchas en lugar de cabrios ofrece una serie de ventajas, como la máxima resistencia para soportar cargas externas y la reducción de los costes totales del proyecto. Descubra cómo funcionan estructuralmente las cerchas y los diseños específicos que pueden utilizarse en la construcción de edificios.
¿Qué es una cercha?
Un armazón es un diseño de tejado en forma de red de madera o acero que utiliza la tensión y la compresión para crear componentes resistentes y ligeros que pueden abarcar una gran distancia. Los laterales están en compresión y la parte inferior en tensión para evitar que se separen. Los ingenieros diseñan las cerchas para que soporten los tres tipos de cargas asociadas a un edificio:
- Cargas vivas. Las fuerzas transitorias dentro del edificio incluyen personas, muebles, electrodomésticos y coches.
- Cargas muertas. Las cargas permanentes, como vigas, paredes y suelos, constituyen la estructura de un edificio.
- Cargas ambientales. Fuerzas como el viento, la lluvia o la nieve actúan lateralmente contra el edificio.
Como alternativa a las vigas, las cerchas están diseñadas para soportar más peso. Las cerchas se construyen normalmente en una fábrica y no en la obra, lo que las hace menos costosas; de hecho, pueden reducir los costes de entramado del tejado hasta en un 50%.
¿Qué es la fuerza de compresión?
La fuerza de compres ión es un concepto clave que hay que entender al trabajar en cualquier proyecto de construcción, sea cual sea su tamaño. La compresión es la fuerza que empuja los elementos entre sí, mientras que la tensión los separa. El diseño de las cerchas y otras partes de la estructura de una casa distribuye las cargas hacia el suelo.
Elementos de una celosía
Una cercha se forma con tres componentes: cordones superiores, cordones inferiores y arriostramientos. Las cerchas pueden tener distintos diseños. En la mayoría de los casos, hay dos cordones superiores y un cordón inferior, que se unen en forma triangular. Los postes utilizados como arriostramiento se intercalan en varios patrones para distribuir la carga a través de los cordones superior e inferior.
Cuando se construye una estructura, el contratista no suele encargarse de construir las cerchas. En su lugar, se prefabrican en una fábrica y se entregan en la obra. Para ayudarle en el proceso de instalación, debe haber instrucciones y diagramas sobre cómo encaja cada pieza en el diseño general. Normalmente, las dos cerchas principales se instalan en cada extremo del tejado y, a continuación, se instala una viga cumbrera encima para conectarlas. A continuación se fijan las cerchas adicionales.
Como las cerchas necesitan ese cordón inferior para crear compresión y tensión, normalmente debe haber un techo plano debajo. No hay espacio para crear un ático o un techo abovedado. Los propietarios que deseen cualquiera de estos elementos de diseño deben optar por vigas en su lugar, lo que puede elevar los costes del proyecto.
6 tipos de cerchas
Un truss puede configurarse de distintas maneras. He aquí un breve resumen de algunos de los tipos más populares de diseños de truss.
- Celosía Warren. Comúnmente utilizada para puentes, una celosía Warren se diseña utilizando múltiples triángulos equiláteros en lugar de elementos verticales. Cada pieza diagonal alterna entre tensión y compresión. Sin embargo, pueden añadirse elementos verticales para alargar la luz de una estructura utilizando cerchas Warren.
- Celosía Pratt. Un sistema de celosía Pratt utiliza elementos verticales y diagonales. Las piezas verticales están en compresión mientras que las diagonales están en tensión. Todas las piezas diagonales apuntan hacia los elementos verticales centrales. Originalmente diseñada para puentes, la celosía Pratt también se ha modificado para su uso en cubiertas.
- Cercha King Post. Esta forma de celosía es rentable, sencilla y estéticamente agradable cuando se utiliza para cubiertas. Consta de dos cordones superiores y un cordón inferior con un poste vertical central (acertadamente denominado poste rey) centrado en el centro. El cordón inferior puede curvarse para dar un aspecto elegante cuando la armadura del tejado se deja a la vista.
- Celosía Queen Post. La cercha Queen Post es similar al diseño King. Pero en lugar de un poste central en el centro, la cercha Queen Post tiene dos postes más cortos que soportan los cordones superior e inferior. Una de sus ventajas es que este tipo de celosía puede tener aberturas con una luz mayor que la celosía King.
- Cercha a dos aguas. Se trata de otro tipo de celosía de cubierta con tres elementos que forman un triángulo. En el centro, hay varios elementos verticales que proporcionan soporte adicional. Este estilo se utiliza a menudo en cada extremo de un tejado.
- Celosía Vierendeel. Una armadura Viernedeel es única porque no utiliza ningún elemento diagonal. Los cordones superior e inferior suelen ser paralelos, con múltiples elementos verticales que abarcan toda la anchura de la celosía. Aunque no son tan comunes como otros diseños de cerchas, las cerchas Vierendeel pueden ser ventajosas, ya que su falta de elementos diagonales deja espacio para ventanas o puertas.
Entender cómo funcionan las cerchas es crucial para la integridad estructural de cualquier edificio. Un ingeniero diseña las cerchas del tejado de un proyecto, que luego produce y suministra un fabricante. A partir de ahí, el trabajo del contratista consiste en instalar las cerchas como parte de la estructura de la casa para garantizar que pueda soportar las cargas vivas, muertas y ambientales.
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