La variedad y la versatilidad que encontramos en los distintos tipos de cerchas que existen en el cálculo y diseño de estructuras es muy amplio, aquí algunos ejemplos.
La cercha es el elemento constructivo predilecto de sujeción horizontal utilizado en las estructuras de acero y madera. Hablamos de un elemento constructivo con infinitas posibilidades y formas, se pueden pensar en tantos tipos de cerchas como tipologías de cubiertas puedan haber, teniendo en cuenta que el propósito de este elemento es optimizar el material constructivo para salvar una luz determinada.
El origen de la cercha
Desde el año 1500 se sabe de la utilización de elementos estructurales compuestos a base de triángulos en edificios en toda Europa, y en mitad del siglo XVIII empezaron a fabricarse en masa para construcciones civiles. El triángulo es la mínima expresión de la cercha, éste se utiliza de manera repetitiva para componer el elemento estructural y salvar así, la luz que sea necesaria. Para ser considerada una cercha, el elemento debe constar de varios triángulos, formado por tres vigas cada uno, y con tres articulaciones.
Albergue Santiago Apostol Fuente:Sergio Rojo, arquitecto.
Tipos de cerchas
Como ya hemos comentado antes, puede existir una infinidad de tipos de cercha, De hecho, el aspecto de una cercha no se puede definir más allá de la utilización geométrica del triángulo. El diseño de una cercha viene determinado por su finalidad de uso, la podemos ver en edificios, torres, puentes, silos, cubiertas, celosías, tenso-estructuras, etc. aún así, intentaremos hacer un breve resumen de los tipos más conocidos, y ordenarlos por categorías:
1. Según su conformación
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- Simple: es una cercha definida estáticamente, la cantidad de varillas y articulaciones deben satisfacer la fórmula establecida. Por eso presenta la forma conocida triangular.
- Compuesta: al igual que la simple, presenta una determinación estática pero viene diseñada a partir de una o dos cerchas simples. Ambas estructuras deben estar unidas para mantenerlas fijas, pudiendo incluir barras adicionales o un armazón.
- Compleja: es de tipo hiperestático, es un tipo de cercha que incluye a los dos tipos anteriores e incluso varios tipos de geometría más allá del triángulo.
2. Cerchas específicas
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- Cercha Long: diseñada de manera que los cordones horizontales superior e inferior están unidos por montantes verticales, y con un conjunto arriostrado por diagonales dobles en forma de X.
- Cercha Howe: también conocida como belga, se asemeja al tipo anterior utilizando montantes verticales entre el cordón superior e inferior, pero en este caso se utilizan barras de acero diagonales. Comúnmente usada en madera.
- Cercha de Pratt: hecha totalmente en acero se diferencia únicamente de la cercha Howe porque las barras diagonales conforman una V.
- Cercha de Warren: este elemento estructural se caracteriza por estar conformada por triángulos isósceles equiláteros, ya que dan la misma longitud. Las fuerzas de compresión y tracción se presentan en los elementos cruzados debido a las cargas aplicadas en los nudos superiores.
- Cercha K: muy utilizada en el diseño de puentes, y visualmente se define por un elemento vertical con dos elementos oblicuos que parten de su centro.
- Cercha Baltimore: también presente en puentes, esta serie incorpora mayor soporte en la parte inferior de la estructura, y sus secciones lucen como tres triángulos uno dentro de otro que parten de una barra horizontal.
Sin duda las cerchas son un elemento estructural y constructivo muy versátil, indispensable en la construcción civil aún hoy en día después de más de 500 años. Para abordar más en profundidad el diseño y el cálculo estructural, así como los distintos tipos de cerchas que existen, te invitamos a conocer el programa del Máster en cálculo de estructuras en Structuralia.
