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Construcción con Acero Liviano: 6.4 Rigidización de Techos

15/07/2013 | Dadas las características geométricas de la cabriada, la misma posee una rigidez tal que no se deformará al recibir cargas laterales en la dirección de su plano (A).

Sin embargo, como las cabriadas están vinculadas a los paneles mediante nudos no rígidos, estas mismas cargas provocarán el desplazamiento de toda la estructura, como lo esquematiza la figura de abajo.

Debido a ello, los paneles que le sirven de apoyo a las cabriadas, siempre deberán vincularse a paneles que se encuentren en la dirección de las cargas y que, a su vez, estén rigidizados para poder absorberlas, como se ha visto en el capítulo de paneles.

Ante las cargas laterales perpendiculares a su plano (B) las cabriadas tenderán a rotar alrededor del eje definido por la línea de sus puntos de apoyo.

El modo de evitar el efecto de volcamiento, y lograr que las cabriadas trabajen en conjunto, es colocando un elemento rigidizador que, además de “coser” las cabriadas entre sí, sea capaz de impedir las posibles deformaciones y/o desplazamientos de la estructura de techos.
Tal rigidización, que deberá ser aplicada en el plano paralelo a la carga, es decir, en el plano del faldón, podrá estar dada por:

  • Cruces de San Andrés y riostras transversales al plano de la cabriada
  • Placas estructurales capaces de actuar como Diafragma de Rigidización

Además de resistencia a las cargas laterales, las estructura de techos deberá ser provista de un elemento para prevenir el pandeo de los perfiles de la propia cabriada.

En la mayoría de los casos, dependiendo de la dirección resultante de las cargas que actúen sobre la estructura, los cordones superiores e inferior de la cabriada estarán alternativamente comprimidos y/o traccionados.

Dado que el perfil, al verse sometido al esfuerzo de compresión, tenderá a pandear en el sentido de la menor inercia de su sección, deberá limitarse la luz de pandeo en ambos, cordón superior e inferior. La colocación de un arriostramiento en los nudos de las barras, permite la disminución de la luz de pandeo.

Diafragma de Rigidización
Debido a la gran rigidez que tienen las placas en su plano, evitan que el cordón superior de la cabriada pandee en la dirección del plano del faldón, rigidizándolo así en el sentido de la menor inercia de su sección.

Las placas exteriores estructurales que se utilizan como diafragma de rigidización se disponen sobre las cabriadas, trabándose entre sí, y cubriendo toda la superficie del faldón. De esta manera, además de funcionar como rigidizador, generan una superficie continua, apta para ser utilizada como substrato de la terminación exterior de la cubierta.

Cruces de San Andrés y Riostras Longitudinales

En algunos casos, en relación al tipo de terminación de la cubierta, no es necesaria la generación de un plano continuo que actúe como substrato.

Podrá entonces utilizarse otro elemento que cumpla las funciones de arriostramiento de cabriadas y rigidizador de la estructura, generando por lo menos dos nudos rígidos extremos (según la distancia), a los cuales vincular el resto de la estructura. Las cabriadas se “cosen” entre sí y a estos extremos rígidos mediante riostras y/o correas longitudinales.

En este caso las riostras cumplen una doble función: además de vincular las cabriadas entre sí para lograr la rigidez requerida, acortan la luz de pandeo de los cordones a los que están sujetos.

Para una cubierta metálica de chapa por ejemplo, una serie de correas, o perfiles “C” dispuestos por encima del cordón superior, uniendo las cabriadas longitudinalmente, actúa como rigidizador y, a la vez, como base para anclar la cubierta de chapa.