Las cerchas de acero son elementos esenciales en la construcción de diversas estructuras metálicas, especialmente en proyectos de gran envergadura. ¿Te gustaría conocer su definición, los diferentes tipos y sus aplicaciones? Entonces, continúa leyendo este artículo para comprender a fondo la importancia que tienen en nuestro entorno y lo que representan dentro de la industria.
¿Qué son las cerchas de acero?
Las cerchas de acero son estructuras triangulares autoportantes que se componen por barras o perfiles metálicos interconectados mediante nudos rígidos para formar un marco estable y resistente. Su función principal consiste en soportar cargas pesadas de diversas edificaciones. Asimismo, la configuración con la que cuenta es esencial, ya que permite la distribución uniforme del peso, lo que significa que aumenta la resistencia y reduce la flexión que pudieran llegar a sufrir.
¿Cómo se conforma una cercha?
Por otra parte, las cerchas metálicas se arman mediante la combinación de diversos elementos estructurales dispuestos en forma triangular para garantizar estabilidad y resistencia. Enseguida te presentamos las distintas partes y la función específica que desempeña cada una:
- Cuerda superior o pares: piezas inclinadas que forman en conjunto las aguas de la armadura.
- Cuerda inferior o tirante: elemento horizontal que cumple la función de sostener y distribuir las cargas hacia los puntos de apoyo. Su conexión en el extremo inferior de los pares o cuerdas superiores impide su separación.
- Pendolón: componente vertical que conecta el punto de la cumbrera con otro punto del tirante (cuerda inferior), previniendo cualquier deformación por pandeo en este último.
- Diagonales o tornapuntas: pieza inclinada cuya función es vincular un punto del par (cuerda superior) con el tirante (cuerda inferior).
- Montante: sección vertical que conecta un punto del par con otro punto del tirante.
- Uniones o nodos: puntos formados por placas de acero donde se entrelazan todos los elementos mencionados previamente.
- Cabios: componentes que siguen la misma dirección que los pares (cuerdas superiores) y transfieren las cargas a las correas al estar apoyados sobre ellas.
- Correas: elementos perpendiculares a los pares que transmiten las cargas sobre estos mismos.
¿Qué tipos de cerchas de acero hay?
Existen diversos tipos de cerchas de acero diseñadas para cumplir con requisitos específicos en términos de carga, luz, forma y aplicación. Estas variantes pueden ser categorizadas según distintos factores como el reticulado, la forma, uso y conformación. A continuación te proporcionamos un desglose detallado de cada una.
Cercha Pratt
Diseñada por Thomas y Celeb Pratt en 1886, se compone de barras inclinadas en dirección opuesta, creando una estructura en forma de “V”. Tiene las diagonales dispuestas de manera perpendicular a las cuerdas superior e inferior, lo que implica que estén sometidas a fuerzas de tensión.
Cercha Howe
Tiene una forma triangular o trapezoidal compuesta por elementos horizontales superiores e inferiores, entre los cuales se disponen barras verticales y diagonales. Los elementos verticales funcionan bajo tracción, mientras que los diagonales lo hacen bajo compresión, lo que les permite abarcar claros de hasta 30 metros.
Cercha Fink o W
Presenta una disposición similar a la cercha Howe, pero su configuración está invertida y consta de 27 elementos y 15 nodos. Esta estructura es divisible en múltiples triángulos, lo que la hace versátil para adaptarse a prácticamente cualquier espaciamiento de largueros. Por lo general, se emplea en la construcción de techos con pendientes superiores a 15° y para cubrir luces de hasta 30 metros.
Cercha Warren
Compuesta por miembros longitudinales conectados únicamente por travesaños en ángulo, crea espacios con forma de triángulos equiláteros invertidos y alternados a lo largo de su extensión. Esto resulta en una armadura pura en la que cada puntal, viga o tirante individual, está sujeto a fuerzas de tensión o compresión, evitando las fuerzas tanto de flexión como de torsión. Asimismo, dicho esqueleto se ocupa para claros que van desde 12 hasta 38 metros.
Cercha luz del norte
Las cerchas de acero conocidas como “Luz del Norte” son habitualmente empleadas para cubrir espacios cortos, y reciben este nombre debido a que la pendiente más pronunciada está orientada hacia el norte o noroeste, con el propósito de maximizar la ganancia solar. También es frecuente situar otro armazón en disposición perpendicular en la parte más inclinada, con el objetivo de ampliar los espacios y favorecer la iluminación.
Cercha dientes de sierra
Esta cercha se distingue por su configuración asimétrica, logrando así una distribución equilibrada de cargas. Es una elección idónea cuando la presencia de columnas intermedias no es una limitación y se busca maximizar la entrada de luz natural mediante ventanales en estructuras de amplias dimensiones. Además, tiene la capacidad de abarcar claros de hasta 15 metros.
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¿Dónde se usan las cerchas?
Las cerchas se utilizan principalmente en cubiertas y en situaciones que demandan tramos considerablemente extensos debido a su capacidad para soportar cargas pesadas, cubrir grandes distancias sin la necesidad de columnas intermedias y crear estructuras eficientes. Algunos de los lugares más comunes donde se emplean son:
- Puentes
- Hangares de aviones
- Edificios Industriales
- Edificios Comerciales
- Torres de comunicación
- Terminales de aeropuertos
- Gimnasios y Pabellones Deportivos
- Centros de Exposiciones y Convenciones
- Teatros, auditorios y otros lugares de entretenimiento
- Instalaciones agrícolas como graneros, cobertizos y almacenes
- Cerchas metálicas para techos de estadios deportivos o de auditorios
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¿Qué tipo de esfuerzo soporta una cercha?
Las cerchas de acero están diseñadas para soportar principalmente esfuerzos de compresión y tensión. Los elementos diagonales resisten la tensión, mientras que los horizontales y verticales se encargan de soportar la compresión. Asimismo, su disposición triangular posibilita la redistribución efectiva a lo largo de toda la estructura, lo cual minimiza el riesgo de deformaciones excesivas o fallos. Cabe resaltar que estas fuerzas son el resultado de las cargas aplicadas.
¿Cuánto tiene que medir una cercha?
La medida de una cercha depende de varios factores, y no hay una respuesta única, ya que cada proyecto puede tener requisitos específicos. Sin embargo, hay algunos factores clave que influyen en las dimensiones, estos son:
Longitud del tramo a cubrir: la distancia que debe abarcar afectará significativamente sus dimensiones. Por ejemplo, una cercha que se utiliza para soportar un techo de una casa debe ser lo suficientemente larga para cubrir la distancia entre los muros del hogar.
Cargas aplicadas: las cargas que la cercha debe soportar, ya sean cargas muertas (peso propio y materiales permanentes) o cargas vivas (como la nieve, el viento o las móviles), influyen en su tamaño.
Diseño estructural: la geometría y la disposición específica de la cercha, así como el tipo de conexión entre sus elementos, también afectarán las medidas.
En resumen, las cerchas de acero no solo son elementos estructurales, sino también piezas clave para la innovación y eficiencia en la construcción de proyectos arquitectónicos y de ingeniería. ¿Te ha sido de utilidad este artículo? Si fue así, visita nuestro blog y síguenos en las redes sociales, aquí encontrarás más contenido similar. Además, no olvides que en Aceros Torices tenemos materiales de acero de la más alta calidad. Solicita tu cotización totalmente gratuita llamando al número 55 5888 2185.
