Sistemas Estructurales: Cerchas, Mallas Espaciales y Juntas de Construcción

Tipos de Cerchas y sus Características

Las cerchas son elementos fundamentales en la arquitectura estructural. A continuación, se detallan los tipos principales:

• Cerchas Howe: Soporta más la compresión. Es una cercha plana a dos aguas cuya barra vertical trabaja a tracción, mientras que las barras diagonales trabajan a compresión.
• Cerchas Pratt: Cercha plana a dos aguas cuya barra vertical trabaja a compresión, mientras que la barra diagonal trabaja a tracción.

Componentes de la Cercha

• Tirantes (Pendolón): Son horizontales, se amarran mediante una correa y su función es sostener.
• Codales: Barras inclinadas que sostienen y están perpendiculares a los techos.
• Correas: Es el tensor (amarra).

Evolución de las Cerchas

Toda estructura tiene una evolución o cambio de forma geométrica. Para llegar a la cercha moderna, hubo 5 pasos fundamentales, impulsados por la necesidad de crear hangares de grandes dimensiones:

1. Techo plano: El techo flexionó hacia abajo y las paredes se abrieron hacia afuera.
2. Techo a dos aguas: La cumbrera (punto más alto de un techo a dos aguas) cedió y las paredes se abrieron hacia afuera.
3. Techo a dos aguas con tensor: Debido a la compresión, el techo se abrió hacia afuera y las paredes cayeron hacia dentro. El tensor es un elemento horizontal que trabaja a compresión y amarra dos paredes laterales (correa).
4. Techo a dos aguas con tensor y pendolón: El techo, debido a la presión, fue succionado hacia dentro. El pendolón es un elemento vertical (tirante) que une a la cumbrera con el tensor.
5. Techo a dos aguas con tensor, pendolón y codales: Funcionó correctamente y no se vino hacia abajo. Los codales son barras inclinadas perpendiculares al techo.

Mallas Espaciales

Son cuerpos geométricos de 4 caras triangulares con base cuadrada. Están formadas por varias cerchas planas unidas entre sí; sin la presencia de cerchas, no pueden existir las mallas espaciales. Su longitud va usualmente de 10 a 20 m y su altura será el 70% de su base.

Elementos de las Mallas Espaciales

• Barras: Elementos longitudinales que dan su forma; una actúa a compresión y la otra a tracción.
• Nodos: Uniones entre las barras.

Casos de Aplicación

• Caso negativo: Columnas perimetrales / la estructura se deforma.
• Caso positivo: Columnas inferiores / no se deforma por la presencia de volados.

Vigas rigidizadoras: Son cerchas planas longitudinales que van perpendiculares a la malla espacial y entrelazadas con ella. (Dibujo de ubicación y detalle).

(Dibujo de cuando se desea colocar una pared: negativo y positivo).

Planta ideal: Rectangular.

Diferencias entre Junta de Construcción y Junta de Dilatación

La diferencia entre una junta de construcción y una junta de dilatación radica en su aplicación y propósito:

La junta de construcción es necesaria al momento de construir una edificación de concreto mayor a los 30 m. En este caso, se deja dicha junta o espacio que debe ser de al menos 1 pulgada de diámetro. Esto es necesario ya que los materiales de construcción se expanden y contraen debido a las diferencias de temperatura durante el día y la noche; aunque la diferencia de grados sea poca, los materiales lo perciben. Para cubrir dicha junta de construcción se utiliza un cubrejunta.

Al tener esto claro, puede decirse que la junta de dilatación es utilizada para edificaciones específicas. Se emplea porque muchos materiales, al vaciarlos, se dilatan; por ello, es necesario hacer divisiones geométricas de 4 a 5 m de longitud para vaciar el material, siendo dividido por una junta de dilatación cubierta por un material que puede ser ensanchado o comprimido. También se utiliza por si es necesario reemplazar un paño que se haya cuarteado. (DIBUJO).

Cable Catenario y Elementos Complementarios

El cable catenario es una curva formada por el peso propio entre dos apoyos. Para estabilizarlo, existen dos formas:

• Rígidos: Que son tirantes, ya sean verticales o inclinados.
• Tensores verticales: Que son cargaderas, ya sean superficiales a la placa o empotradas.

Definiciones Adicionales

• Cumbrera: Punto más alto de una estructura.
• Pendolón: Es un tirante que amarra la cumbrera con el tensor.
• Cartela: Pieza en forma de escuadra que actúa como pie de amigo y elemento que refuerza la caplela.