Cerchas Metalicas y Mallas Espaciales

Las cerchas y las mallas espaciales, son dos elementos estructurales, muy populares en la arquitectura actualmente. Por eso el dia de hoy y en continuidad con tema anterior, desarrollaremos este tema. 

¿ Que son las Cerchas Metalicas?

Se define como cercha, a la composicion de barras rectas unidas entre si en sus extremos, para asi formar un armazon rigido de forma triangular. Cada cercha se diseña con la finalidad de que pueda soportar las cargas que actuan sobre su plano. 

Ahora bien, las cerchas metalicas permiten el diseño de grandes luces con poco materiales, gracias a su morfologia. 

Tipos de Cerchas

Los tipos de cerchas, suelen variar en funcion del equilibrio, conformacion y el origen o quien la diseño.

• Segun la Funcion del Equilibrio.

Isostaticas: Es una clase de estructura que puede ser analizada mediante principios y formulas que dan a conocer ciertos valores estaticos. 

Hiperestaticas: La esencia de este tipo, es su estado de equilibrio, lo que significa que el momento flector tiene un valor igual a 0, en cada una de las barras que forman parte de el sistema. 

• Segun su Conformacion.

Este tipo de cerchas presenta una estructura plana, que puede estar compuesta por nudos articulados y que estos presentan varias formas:

Simple: Esta es una conformacion definida estaticamente, por lo que la cantidad de varillas y la cantidad de uniones articuladas, deben de satisfacer la formula apropiada. Presenta una forma de triangulo y su calculo se basa en la estatica grafica y el equilibrio de los nudos.

Compuesta: En esta se presenta una estructura con determinacion estatica. Sin embargo ambas estructuras estan unidas por una barra adicional en un punto comun para que se mantengan fijas. Tambien pueden incluir tres barras adicionales, o un armazon interno que cumpla con los criterios del equilibrio.

Compleja: Esta pertenece a la categoria de hiperestaticas, sin embargo, su diferencia radica en que no excluye a los modelos anteriores e incluye al resto de geometrias. Compuesta por uniones fijas, su calculo puede hacerse mediante el metodo de Heneberg o el metodo matricial de la rigidez.

• Segun su origen o quien las diseño. 

Cercha Long: Aparecio en 1835 y esta relacionada con Stephen H. Long. En su diseño consiste en el que los cordones horizontales de arriba y abajo, estan unidos por montantes verticales.

Cercha de Howe: Formada por elementos horizontales superiores e inferiores, entre los cuales se encuentran dispuestas barras verticales y diagonales, donde los elementos verticales trabajan a traccion y los diagonales, a compresion. 

Cercha Pratt: Esta es similiar al modelo anterior solo que mas resistente. Se diferencia, en el sentido de las barras, que forman unas V. Las barras verticales suelen recibir en este caso, la compresion y las diagonales la traccion. 

Cercha Warren: Se caracteriza esta estructura, por formar triangulos isosceles o equilateros, dando la misma longitud a los diagonales. Las fuerzas de compresion y traccion, estan presesentes en los elementos cruzados debido a la aplicacion de cargas verticales en los nudos superiores. 

Entre otros. 

Usos de las Cerchas Metalicas

El uso de las cerchas es una gama bastante amplia, ya que son utilizadas en edificaciones donde hay un requisito de tramos muy largos como terminales de aeropuertos, techos de estadios deportivos, auditorios, etc. Tambien las cerchas se utilizan para transportar cargas pesadas y, a veces, se usan como estructuras de transferencias. 

¿Que son las Mallas Espaciales?

Podemos definir las mallas espaciales como sistemas formados por una gran magnitud de barras, de longitud pequeña, unidas entre si por sus extremos, dando como resultado una red tridimensional. 

Tipos de Mallas Espaciales

Las mallas pueden clasificarse, de la siguiente manera:

• Mallas formadas por dos o mas capas: Estas se generan añadiendo, unidades espaciales de tipo piramidal o bien, conectando dos mallas planas mediante elementos, situados en en planos verticales. 

• Mallas directas o trianguladas: Las dos mallas son identicas y estan situadas, exactamente una sobre la otra, formando mallas cuadradas bidireccionales. 

• Compensadas o Diferenciales: Son mallas bidireccionales cuadradas compensadas, es decir, capas iguales pero compensadas entre si. Ejemplo, un cuadrado sobre cuadrado. 

• Entre Otros.

Ventajas y Desventajas de las mallas espaciales. 

Ventajas

• Reparto de las cargas en todos sus elementos.
• Reduccion de gasto de material. 
• Facilidad de elevacion. 
• Facil instalacion de servicios, debido a la forma de las estructuras. 
• Libertad en la localizacion de los apoyos.  
• Empleo de componentes prefabricados. 
• Gran Robustez. 
• Entre Otros. 

Desventajas 

• Costo elevado en comparacion a otras estructuras. 
• Baja resistencia al fuego. 
• Dependiendo del sistema de montaje empleado, puede requerir mucho tiempo. 
• Entre Otros. 

Tal como en el tema anterior, si quieres profundizar sobre este tema, aca te dejamos algunos videos, que te ayudaran. 

Autor: Lorena Moreno Hernandez.