Las cerchas son la característica clave de la ingeniería en el concurso de ingeniería civil emergente. De hecho, las estructuras de gran envergadura con un peso ligero es la razón principal del aumento de la demanda de cerchas en la industria de la construcción. Desde el uso del acero como material de construcción, debido a su mayor resistencia con una masa menor, las cerchas adquirieron un papel importante en las estructuras civiles junto con el avance de la industria del acero. En los últimos años, e incluso ahora, teniendo en cuenta las características estéticas, estas cerchas se fabrican también con tablones de madera. Las cerchas de los tejados, los puentes, las torres de electricidad y telecomunicaciones e incluso los marcos estructurales hacen uso de estas cerchas como sus formas estructurales integrales.
Definición de cercha
Las cerchas se definen simplemente como la triangulación de miembros para hacer la estructura estabilizada. La triangulación es la configuración estable matemáticamente. Generalmente, una cercha tiene los miembros llamados como cordón superior, cordón inferior, cordón vertical y cordón diagonal. Las funciones principales de las cerchas son
- Soportar las cargas de las estructuras superiores
- Proporcionar una estabilidad lateral adecuada a toda la estructura
Hay algunos supuestos básicos en el proceso de diseño. Debe aclararse que la construcción de las cerchas debe ajustarse a los supuestos de diseño para evitar los fallos no deseados debidos a la dispersión de las fuerzas y cargas. Las siguientes son las suposiciones en el diseño de celosías.
- Los miembros de la celosía soportarán sólo las fuerzas axiales
- Los nodos, es decir, las conexiones de los miembros, se diseñan como uniones con pasadores para que los momentos no se transfieran a los miembros de la celosía
- Todas las cargas externas y las reacciones actúan sólo en los nodos
- Generalmente, la celosía debe estar en un plano.
Típicamente los miembros de las cerchas se hacen como secciones I, ángulos, secciones T, secciones de tubo, secciones cuadradas y secciones de canal. Las secciones en I son más preferibles como sección optimizada en términos de fuerzas estructurales.
Tipos de cerchas
- Cercha simple – indica una sola cercha triangular. Estas cerchas se utilizan más a menudo como cerchas de cubierta.
- Cercha plana – como su nombre indica es una cercha bidimensional. Si todos los miembros y los nodos se encuentran en una superficie plana, entonces esta celosía es una celosía plana.
- Celosía de estructura espacial – A diferencia de la celosía plana, los miembros y los nodos se encuentran en el espacio tridimensional. Las torres eléctricas y de telecomunicaciones son uno de los ejemplos más sencillos que vemos en el día a día.
Formas de cerchas
1. Cercha Pratt
Forma de cercha Pratt para las cargas en dirección de la gravedad
Forma de cercha Pratt para las cargas de levantamiento (cargas opuestas a la gravedad)
2. Cercha Warren
3.
4. Cerradura Vierendeel
Cerradura de poste, cerradura Bowstring, cerradura de poste Queen, cerradura plana, cerradura lenticular son algunas otras formas de cerraduras en el uso de la industria.
