Cómo definir las dimensiones de una cercha o celosia para estructuras con grandes luces

¡Hola! A continuación te voy a compartir dos criterios claves y rápidos que puedes manejar antes de comenzar el proyecto estructural de una estructura metálica de GRAN LUZ.

Asi como las utilizadas para: 

Canchas -Techos - Galpones o Naves Industriales - Estacionamientos y más.


Es una lectura rápida y al finalizar tendrás los conocimientos y la seguridad para establecer dimensiones que te ayuden a evitar deflexiones excesivas  y además cuidar de la economía de tu cliente.

 

¿Cuales son las SOLUCIONES COMUNES para estructuras metálicas con necesidad de amplio espacio libre?


Cuando tenemos estructuras metálicas de grandes luces, digamos entre 8 y 40 metros, las soluciones más habituales para su estructura principal son:

  • El Portico Simple a dos aguas con perfiles laminados "doble te" y,
  • Estructuras trianguladas de cubierta o armaduras (tipo cercha o celosia)

 

A partir de los 40 metros de luz:

El uso de las armaduras comienza a resultar más conveniente, dado que tienen menor costo y mejor control de las deflexiones esperadas.

 

¿CÓMO REALIZAR UNA PROPUESTA DE TAMAÑO RÁPIDA?

Si necesitas realizar un dimensionado preliminar para la estructuración de la celosia puedes apoyarte en las siguientes estimaciones:

 

1- Dimensionado de estructuras con techo a Dos Aguas:

 


La relación f/a debería estar en un rango entre 1/5 y 1/7.

 

Donde,

f = Altura de la cumbrera y,

a = Luz del pórtico.

 

Ejemplo:

Si tomamos como ejemplo una Luz de pórtico a = 40 m entonces, el valor de "f" debería estar entre los límites de 8 metros y 5.7 metros. 

 

Podrían utilizarse alturas de cercha diferentes pero habría que verificar que las deflexiones se mantengan bajo control.

 

2- Dimensionado de Cercha con Cordones Paralelos:

 

 

En este segundo caso la relación f/a podria ir entre 1/8 y 1/10.


Ejemplo:

Considerando de nuevo una luz de portico "a" de 40 metros, el canto de la cercha "f" podría estar entre 4 y 5 metros.


De nuevo, es posible salir un poco de los limites mencionados siempre que se tenga cuidado en verificar las deflexiones que se producen por las grandes luces y por supuesto por el peso propio de los elementos.

 

Básicamente por eso es que se estila colocar cerchas bastante altas, salvo que se tengan limitaciones de espacio.

 

 ¿QUÉ PASA SI TIENES ALTURA LIMITADA?

En el caso de tener altura limitada, no se aconseja colocar cantos en la cercha menores al obtenido con la relación 1/15.

Es decir, se debe cumplir que f/a sea mayor o igual a 1/15 para evitar las grandes deflexiones debidas a la altura reducida de la cercha.

 

****IMPORTANTE****

Estos son los conceptos claves que debe dominar cualquier ingeniero civil antes de tocar una tecla para comenzar el modelo estructural en el computador, de hecho te pregunto:

 

  • ¿Conoces las separaciones habituales entre porticos dependiendo de la luz libre?
  • ¿Sabrias fijar la pendiente del techo de acuerdo a las precipitaciones esperadas en la zona?
  • ¿Te gustaría saber como definir la posición de los nodos para que la cercha sea lo más económica posible?


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Fuente Literaria:  Proyectos Estructurales de Acero, M. G. Fratelli.