Cercha de madera para techo

Una cercha de madera es una estructura de madera diseñada para cubrir el espacio sobre una habitación y proporcionar soporte al techo. Las cerchas suelen estar dispuestas a intervalos regulares, unidas por vigas longitudinales como las correas . El espacio entre cada cercha se conoce como vano . ^{[ 1 ]}

Las vigas tienen tendencia a aplanarse bajo la gravedad, empujando hacia afuera sobre las paredes. Para luces más grandes y paredes más delgadas, esto puede provocar el derrumbe de las paredes. Por lo tanto, inicialmente, los pares de vigas opuestas se unían mediante una viga de amarre horizontal, para formar vigas acopladas. Pero tales techos eran estructuralmente débiles y, al carecer de soporte longitudinal, eran propensos a la pandeo, un colapso resultante del movimiento horizontal. Las cerchas de madera para techos fueron un desarrollo posterior, medieval. ^{[ 2 ]} Una cercha de techo está arriostrada transversalmente para formar una unidad estable y rígida. Idealmente, equilibra todas las fuerzas laterales entre sí y empuja solo directamente hacia abajo sobre las paredes de soporte. En la práctica, pueden desarrollarse fuerzas laterales; por ejemplo, debido al viento, la excesiva flexibilidad de la cercha o construcciones que no permiten pequeños movimientos laterales de los extremos de la cercha.

Los elementos superiores de una cercha se conocen genéricamente como cordón superior , los inferiores como cordón inferior y los elementos interiores como almas. En carpintería histórica, los cordones superiores suelen llamarse vigas y el cordón inferior como tirante . Existen dos tipos principales de cerchas de madera para techos: cerradas, en las que el cordón inferior es horizontal y se encuentra en la base de la cercha, y abiertas, en las que los cordones inferiores se elevan para proporcionar más espacio abierto, también conocidas como cerchas de cordón inferior elevado. ^{[ 3 ]}

La distinción entre techos cerrados y abiertos se utiliza de dos maneras para describir los techos de cerchas.

Cercha cerrada:

1. Una cercha con una viga de unión; o
2. Estructura del tejado con un falso techo para que la estructura no sea visible.

Cercha abierta:

1. Una cercha con una viga de amarre interrumpida o una cercha de tijera que permite un área de techo abovedado; o
2. Estructura del techo a la vista, no oculta por un falso techo. ^{[ 4 ]}

Cercha de poste central

Una cercha de poste central tiene dos vigas principales, una viga de amarre y un poste central vertical . ^{[ 5 ]} Es la más simple de las cerchas y se usa comúnmente junto con dos puntales angulares.

El poste central normalmente está sometido a tensión y requiere uniones bastante sofisticadas con la viga de amarre y las vigas principales. En una variante conocida como cercha con perno central (o varilla), el poste central se reemplaza por un perno (o varilla) metálico, generalmente de hierro forjado.

Cercha de poste central

Una cercha de postes de reina tiene dos vigas principales y dos postes de reina verticales . ^{[ 5 ]} La cercha de postes de reina extiende la luz y, combinada con juntas empalmadas en los elementos más largos, extiende la luz útil para cerchas de este tipo. Al igual que con un poste de rey, los postes de reina pueden reemplazarse con varillas de hierro y, por lo tanto, se denomina cercha de varillas de reina. Esta cercha se conoce a menudo como palladiana (cercha palladiana) en Italia, ya que fue utilizada frecuentemente por el arquitecto renacentista Andrea Palladio . ^{[ 6 ] [ a ]} ​​A veces, una cercha palladiana se define como una cercha compuesta con una cercha de postes de reina y una cercha de postes de rey en el mismo conjunto. ^{[ 7 ]}

La cercha de poste central y la cercha de poste superior pueden combinarse utilizando la viga de tensión de la cercha de poste central como viga de amarre para una cercha de poste superior. ^{[ 8 ]} Estas combinaciones se conocen como cerchas compuestas.

Liegender Stuhl

Liegender Stuhl es una cercha de origen alemán; el nombre alemán se usa en América . Esta cercha se encuentra en algunos edificios de los siglos XVIII y XIX donde los alemanes se asentaron en los EE. UU. La traducción literal es "silla tumbada", donde "tumbada" significa que las cuerdas superiores están inclinadas o agachadas (y "silla" en el sentido de soporte, en este caso un poste o cercha). ^{[ 9 ]} Los carpinteros en los Países Bajos también usaban esta cercha, donde se escribe liggende stoel. ^{[ 10 ]}

Lo opuesto es una "Stehender Stuhl", que es el tipo común de cercha de techo donde simples postes verticales reemplazan la estructura de soporte más elaborada de la imagen (resaltada en azul).

Se ha demostrado que los diseños de arriostramiento permanente pueden mejorar la estabilidad lateral de las cerchas de cubierta , especialmente con cordones en J. Los arriostramientos laterales continuos pueden prevenir los efectos negativos de las fuerzas laterales al colocarse diagonalmente para arriostrar el cordón . Sin embargo, los efectos de los arriostramientos permanentes sobre el alma de la cercha son variables, ya que la longitud del cordón determina el número de ubicaciones de los arriostramientos. ^{[ 21 ]}

Cerchas instaladas en un tejado

Cerchas cargadas en remolques

Las cerchas de madera prefabricadas ofrecen ventajas en la construcción gracias a la precisión de la fabricación a máquina y tienden a utilizar menos madera. ^{[ 22 ]} Sin embargo, esto no tiene en cuenta las modificaciones de diseño específicas del sitio que requieren un diseño de cercha personalizado. A pesar de esta limitación, la adopción de estos componentes industrializados se está acelerando debido a la escasez de mano de obra calificada en los Estados Unidos, una tendencia que se ilustra claramente en el sector de la construcción de viviendas con el traslado de la fabricación de cerchas de techo a las fábricas. Este cambio se debe principalmente a la necesidad de ángulos cortados con precisión, una habilidad especializada que actualmente escasea entre los trabajadores de la construcción. ^{[ 23 ]}

Los desafíos del mantenimiento de cerchas de madera no se limitan a los proyectos de construcción más recientes. La evaluación visual puede utilizarse para valorar el estado de las cerchas históricas. Esto, junto con las pruebas de carga, permite determinar las mejores soluciones para la reparación de sistemas de cerchas antiguos. Se pueden utilizar placas metálicas y materiales de época adecuados para la reparación, aunque la recuperación total del material puede resultar difícil si la cercha de madera se ha deteriorado. Las cerchas de madera MPC (conexiones con placas metálicas) suelen estar hechas de madera labrada (madera aserrada), en lugar de madera maciza (postes de madera redonda). ^{[ 24 ]}

Las primeras uniones de cerchas de madera consistían en juntas de espiga y mortaja y probablemente se fabricaban en la obra junto con los postes. Dado que la mayoría de las primeras cerchas se hacían con postes sin curar , la posterior contracción provocaba grietas en las juntas de espiga y mortaja . Además, en las cerchas más antiguas, estas juntas se ubicaban en el punto más débil del poste, lo que aceleraba su rotura. Gran parte de los primeros diseños de uniones de cerchas preveían el comportamiento estructural bajo cargas. Por ello, los agujeros se perforaban ligeramente descentrados, permitiendo que la clavija uniera los postes de forma natural por efecto de la gravedad. ^{[ 25 ]}

• Doblado (estructural)
• Marco recíproco
• Estructura de madera
• Puente de celosía

Notas

Citas

Bibliografía

• Harris, Richard (2003), Descubriendo edificios con estructura de madera , Shire Publications, ISBN 978-0-7478-0215-0
• Steane, John (1984), Arqueología de la Inglaterra y Gales medievales , Croom Helm, ISBN 978-0-7099-2385-5
• Yeomans, David T. (2003), La reparación de estructuras históricas de madera , Thomas Telford, ISBN 978-0-7277-3213-2
• Hoffsummer, Patrick, ed. (2009), Estructuras de tejados desde el siglo XI hasta el XIX. Tipología y desarrollo en el norte de Francia y en Bélgica , Brepols, ISBN 978-2-503-52987-5

• Glosario ilustrado de techos
• Frame-X – Galería de cerchas para techos y estructuras de paredes