Las estructuras metálicas son una opción popular para bodegas o galpones debido a su resistencia, durabilidad y capacidad de soportar grandes cargas.
Las cerchas son una parte esencial de la techumbre, ya que determinan la pendiente y sostienen las planchas o el revestimiento del techo. Su construcción debe planificarse desde el diseño de la techumbre, porque la pendiente, la luz, las cargas y la separación entre apoyos influyen directamente en el tamaño, la forma y el tipo de perfil que se utilizará.
Qué es una cercha metálica para galpón
Este tipo de estructura consiste en vigas de acero conectadas por cerchas diagonales, formando un marco triangular que soporta la carga del techo.
Las cerchas se aprovechan de la estabilidad otorgada por el Metalcon® para poder mantener en la mejor condición posible la estructura por mucho tiempo.
Las columnas de Metalcon® encontradas en las cerchas pueden distribuir el peso de tal manera que aguantan una buena concentración de presión.
La cercha está formada principalmente por dos cuerdas superiores inclinadas, una cuerda inferior horizontal y un reticulado compuesto por piezas diagonales y verticales. Las cuerdas superiores tienen la inclinación correspondiente a la caída del agua, mientras que los elementos interiores contribuyen a repartir las cargas entre los puntos de apoyo.
Factores que deben definirse antes de fabricar la cercha
Antes de comenzar el proceso de construcción de una cercha de metalcom es necesario evaluar los siguientes puntos en la etapa de diseño, en conjunto con las especificaciones técnicas del proyecto:
- El peso y el tipo de cubierta.
- La pendiente de la techumbre.
- La luz entre los puntos de apoyo.
- El largo total del techo.
- La distancia entre cerchas.
- La carga de nieve, cuando corresponda.
- La sobrecarga de uso.
- Las condiciones específicas del sitio.
- La normativa de diseño estructural vigente.
El tipo de perfil dependerá del peso que deba soportar la cercha, el cual tiene directa relación con la solución de la cubierta, así como de la pendiente y la luz entre sus puntos de apoyo.
En general, la elección de la estructura metálica adecuada dependerá de varios factores, como la carga de diseño del edificio, las condiciones del sitio, el presupuesto disponible y las preferencias del propietario o el arquitecto.
Cómo calcular la pendiente del techo
Determinar una correcta pendiente es fundamental para calcular el tamaño y la forma de las cerchas.
Habitualmente se usa una pendiente entre 30% y 60% de inclinación, aunque es importante conocer el índice pluviométrico de la zona o la eventual carga de nieve.
No se excluyen las cerchas mediterráneas de pendiente inferior a 25%.
Como referencia general, para la zona central se recomienda una pendiente del 27%, en las zonas en que llueve menos puede ser de un 20%, y en el sur por lo menos de 35%.
Para sacar la pendiente hay que calcular que cada 100 cm hay que subir el porcentaje de pendiente que se quiere dar, por ejemplo 27 cm en la zona central.
| Condición de diseño | Referencia de pendiente |
|---|---|
| Zonas en que llueve menos | 20% |
| Zona central | 27% |
| Zona sur | Por lo menos 35% |
| Cerchas mediterráneas | Inferior a 25% |
| Rango habitual en proyectos | Entre 30% y 60% |
Estas referencias no sustituyen el diseño estructural ni las indicaciones del fabricante de la cubierta. La pendiente final debe relacionarse con el régimen de lluvias, la posible acumulación de nieve, el tipo de revestimiento y las condiciones particulares del galpón.
Cómo determinar la cantidad de cerchas
Se debe calcular el tamaño del techo, en función de su largo, y la distancia entre cerchas, nos entregará la cantidad de cerchas que se necesitarán.
Mide el tamaño del techo a cubrir y calcula la cantidad de cerchas que tendrá.
La distancia entre cerchas de metalcom, también llamada espaciamiento, depende del tipo de cubierta y de las cargas del proyecto.
En términos generales, esta distancia es cercana a 1,00 m, aunque puede reducirse hasta 0,60 m o extenderse hasta 1,20 m, según lo indique el plano de cálculo.
| Separación entre cerchas | Condición |
|---|---|
| 0,60 m | Puede utilizarse cuando las cargas o el tipo de cubierta requieren reducir el espaciamiento. |
| 1,00 m | Valor más habitual. |
| 1,20 m | Puede utilizarse cuando lo indique el plano de cálculo. |
Esta definición siempre debe ser validada por el calculista del proyecto, en base a la normativa de diseño estructural vigente y a la sobrecarga de uso que deba soportar la techumbre.
Qué perfiles metálicos se utilizan
Por lo general, se recomienda usar perfiles tipo C.
Los perfiles metalcom para cerchas más utilizados son los perfiles tipo C, ya que su geometría con atiesado otorga mayor resistencia y permite fijar con firmeza las cuerdas superiores, la cuerda inferior y las piezas diagonales y montantes que conforman el reticulado.
El perfil metalcom para cerchas se elige según el peso de la cubierta y la luz a cubrir: los anchos de alma mayores se destinan a las piezas que reciben más carga, como las cuerdas, mientras que los anchos menores se usan en diagonales y refuerzos, siempre de acuerdo con lo definido por el calculista del proyecto.
Se recomienda usar perfiles metalcom tipo C, con anchos mayores para las cuerdas, que son las piezas que reciben más carga, y anchos menores para las diagonales, según lo defina el calculista del proyecto.
| Elemento de la cercha | Criterio de selección |
|---|---|
| Cuerdas superiores | Perfiles con anchos de alma mayores cuando reciben más carga. |
| Cuerda inferior | Perfil definido según las cargas, la luz y el diseño estructural. |
| Diagonales | Perfiles con anchos menores cuando el cálculo lo permita. |
| Montantes y refuerzos | Perfiles definidos de acuerdo con el reticulado y el cálculo. |
Materiales y herramientas de fabricación
Los perfiles Galvatec son una solución constructiva de VH que pertenece a la familia de construcción en seco.
Este tipo de perfil está fabricado con acero galvanizado, lo que permite utilizarlo en diversos proyectos gracias a que es una solución modular y de fácil aplicación, que proporciona resistencia, duración y funcionalidad.
Para la fabricación se necesitan los perfiles definidos en la matriz de cortes, tornillos adecuados, herramientas de medición, equipos de corte y una superficie nivelada para preparar la plantilla.
Es importante utilizar los tornillos adecuados, que deben ser como mínimo un hexagonal #10×5/8” sin golilla en cada nudo de unión de las piezas.
Se debe colocar la cantidad de tornillos que asegure bien la estabilidad de cada elemento, considerando el ancho de perfil.
Se recomienda que los tornillos se separen entre sí al menos 3 veces el diámetro del tornillo.
Fabricación de una cercha metálica paso a paso
Paso 1: preparar la plantilla de fabricación
Se recomienda seguir la matriz de cortes y el tipo de perfil según el plano de diseño.
Primero trace una plantilla sobre una superficie lo más nivelada posible.
Dicha plantilla servirá para tener las medidas exactas de cada pieza que compone la cercha y será la matriz de los cortes a realizar.
Las cerchas se deben construir a partir de un molde, porque es muy importante que todas queden iguales y con la misma pendiente.
En un extremo de esa pieza marque la altura inferior de la cercha.
Marque todos los encuentros que se topan entre las piezas.
La plantilla debe reproducir la pendiente, la longitud de las cuerdas, la ubicación de los apoyos, la cumbrera y la posición de cada diagonal y montante.
Paso 2: cortar los perfiles
Se prosigue a cortar los elementos componentes para luego presentarlos en la plantilla.
Los cortes deben realizarse siguiendo la matriz preparada y las dimensiones indicadas en el plano de diseño.
Se recomienda realizar los cortes que optimicen el largo del perfil, con el objeto de minimizar la pérdida de material.
Antes de ensamblar, compruebe que cada pieza corresponda a su posición y que los extremos permitan realizar correctamente las uniones.
Paso 3: presentar las cuerdas y el reticulado
Se presentan primero las dos cuerdas superiores, que tienen la inclinación de la caída del agua, y luego se coloca la cuerda inferior de forma horizontal.
Se fijan en los puntos de unión con los refuerzos correspondientes de cumbrera y punto de apoyo.
Las piezas diagonales y verticales que conforman el reticulado de la cercha se fijan al alma de las cuerdas superiores e inferiores.
Van en pares, a modo de sándwich con los trozos más largos.
La disposición de las diagonales y los montantes debe respetar la configuración indicada en el plano de cálculo, porque el reticulado permite distribuir las cargas hacia los apoyos.
Paso 4: fijar los nudos
Es importante utilizar los tornillos adecuados, que deben ser como mínimo un hexagonal #10×5/8” sin golilla en cada nudo de unión de las piezas.
Se debe colocar la cantidad de tornillos que asegure bien la estabilidad de cada elemento, considerando el ancho de perfil.
Se recomienda que los tornillos se separen entre sí al menos 3 veces el diámetro del tornillo.
La fijación debe mantener firmes las cuerdas, las diagonales, los montantes, los refuerzos de cumbrera y los puntos de apoyo.
La forma de fijar cada cercha es con 2 trozos de la misma tabla de 5 x 1” de 20 cm de largo.
Esta referencia de fijación pertenece a una solución constructiva de madera y no debe confundirse con la especificación de tornillos para una cercha de metalcom. En una cercha metálica, la cantidad, el tipo y la distribución de las fijaciones deben corresponder al sistema de perfiles y al plano de diseño.
Paso 5: repetir la fabricación
Finalmente se puede armar el resto de las cerchas que componen la techumbre según la plantilla realizada, siguiendo toda la secuencia de la matriz.
La utilización de una única plantilla ayuda a que todas las cerchas mantengan las mismas dimensiones, la misma pendiente y la misma ubicación de los elementos del reticulado.
Antes de trasladar las cerchas al galpón, revise que no existan diferencias de medidas, deformaciones o uniones incompletas.
Instalación de costaneras y cubierta
Según las dimensiones del techo es la cantidad de costaneras que hay que poner.
Esto se hace cortando varios trozos de lata galvanizada que den con todo el largo de la techumbre.
La cantidad y el espaciamiento de las costaneras deben coordinarse con el tipo de cubierta y con las especificaciones técnicas del proyecto.
Las costaneras reciben y distribuyen las cargas de las planchas o del revestimiento del techo hacia las cerchas. Por esta razón, su disposición no debe definirse únicamente por conveniencia de montaje.
Alternativas de estructura metálica para un galpón
Estructura de acero con cerchas
Este tipo de estructura consiste en vigas de acero conectadas por cerchas diagonales, formando un marco triangular que soporta la carga del techo.
Estructura de acero armado
Este tipo de estructura utiliza columnas de acero y vigas de acero conectadas con elementos de acero, como pernos y soldaduras, para soportar la carga del techo y las paredes.
Estructura de acero tubular
Esta estructura utiliza tubos de acero para las columnas y las vigas principales, lo que proporciona una mayor resistencia y durabilidad.
Estructura de acero con paredes de mampostería
En esta opción, la estructura de acero se utiliza para soportar la carga del techo y las paredes exteriores se construyen con bloques de mampostería.
Estructura de acero con paredes de panel
Esta estructura utiliza paneles prefabricados de acero para las paredes, lo que proporciona una construcción rápida y eficiente.
Recomendaciones técnicas y de seguridad
El cálculo estructural de una cercha, que considera cargas, pendiente, luz y separación entre apoyos, debe ser realizado por un calculista, considerando la normativa de diseño estructural vigente y las condiciones específicas del proyecto.
La distancia final entre cerchas depende del tipo de cubierta y de las cargas de diseño.
La pendiente debe revisarse en función del índice pluviométrico de la zona o de la eventual carga de nieve.
El perfil debe seleccionarse según el peso que deba soportar la cercha, la solución de cubierta y la luz entre sus puntos de apoyo.
La plantilla debe instalarse sobre una superficie lo más nivelada posible para evitar que las cerchas se fabriquen con diferencias de geometría.
La cantidad de tornillos debe asegurar la estabilidad de cada elemento y su separación debe respetar las indicaciones de diseño.
Construir con este material es sumamente seguro para tener una buena casa, la cual sea resistente a largo plazo.
En el caso de un galpón, la seguridad final dependerá de que el conjunto de cerchas, columnas, apoyos, costaneras, cubierta y uniones haya sido dimensionado y ejecutado conforme al proyecto estructural.
galpón con perfil en C 11*17 empalmando las estructura parte 3
Preguntas frecuentes
¿Qué metalcon se usa para cerchas?
Se recomienda usar perfiles metalcom tipo C, con anchos mayores para las cuerdas, piezas que reciben más carga, y anchos menores para las diagonales, según lo defina el calculista del proyecto.
¿Cuál es la distancia entre cerchas de metalcom?
Generalmente entre 0,60 m y 1,20 m, siendo 1,00 m el valor más habitual.
La distancia final depende del tipo de cubierta y de las cargas de diseño.
¿Cómo calcular una cercha de metalcom?
El cálculo estructural de una cercha, que considera cargas, pendiente, luz y separación entre apoyos, debe ser realizado por un calculista, considerando la normativa de diseño estructural vigente y las condiciones específicas del proyecto.
¿Qué pendiente puede tener una cercha metálica?
Habitualmente se usa una pendiente entre 30% y 60% de inclinación, aunque es importante conocer el índice pluviométrico de la zona o la eventual carga de nieve.
No se excluyen las cerchas mediterráneas de pendiente inferior a 25%.
¿Por qué se recomienda fabricar todas las cerchas con una plantilla?
Las cerchas se deben construir a partir de un molde, porque es muy importante que todas queden iguales y con la misma pendiente.