ESTRUCTURAS COMPUESTAS POR ELEMENTOS TIPO CERCHAEste tipo de sistemas tienen la caracterstica de ser muy livianos y con una gran capacidad de soportar cargas. Se utilizan principalmente en construcciones con luces grandes, como techos de bodegas, almacenes, iglesias y en general edificaciones con grandes espacios en su interior. Las cerchas tambin se usan en puentes, aunque para este tipo de estructuras los puentes atirantados, colgantes (cables), los puentes en vigas de alma llena (ya sea vigas armadas soldadas) y los puentes en concreto presforzado se han desarrollado tanto que resultan ser sistemas mas atractivos para el diseador.Existen diferentes tipos de cerchas de acuerdo con la solucin estructural que se requiere. Su construccin o ensamble se lleva a cabo uniendo elementos rectos, que primordialmente trabajan a esfuerzos axiales, en unos puntos que llamamos nudos y conformando una geometra tal que el sistema se comporta establemente cuando recibe cargas aplicadas directamente en estos nudos. De acuerdo con su uso tenemos cerchas para techos, para puentes o simplemente para vigas pertenecientes a un sistema de piso. En las cerchas utilizadas para techos se busca que su geometra conforme o supla la forma del techo. Por lo general el cordn superior conforma las pendientes del techo y el inferior es un tensor horizontal. En techos con luces grandes esto obligara a tener una cercha muy alta en el centro, en ese caso se puede tambin hacer la cuerda inferior inclinada. Para puentes se trata de brindar un apoyo plano al tablero del puente, ya sea en la parte superior de la cercha o en la inferior.Si el tablero va apoyado en la parte inferior de las cerchas, entonces los elementos verticales trabajan a tensin. Si el tablero est apoyado en la parte superior los elementos verticales trabajan a compresin. En el caso de vigas simples cargadas por la parte superior, donde el sistema trabajar como un todo a flexin, se pueden construir los diagramas de momento y cortante comparndolos con los de una viga de alma llena. Encontramos que los momentos internos que producen esfuerzos de compresin y traccin en la viga, se descomponen en un par de fuerzas en la cercha produciendo esfuerzos de compresin en el cordn superior y esfuerzos de traccin en el cordn inferior; las diagonales resisten esfuerzos cortantes como tambin parte de los momentos y sirven de unin entre el elemento superior y el inferior. Note la semejanza de los diagramas entre uno y otro, en la medida en que los nudos sean mas seguidos los brincos en los diagramas son menores y la semejanza es mayor.La misma semejanza se puede tener con una viga que se carga en la parte inferior. La viga cargada en la parte inferior requiere de elementos internos que soporten esa traccin, es decir, es como si la carga estuviera colgada y por lo tanto se necesitan tirantes internos que transmitan esa carga a la zona superior. Tipos de cerchas: Existen muchos tipos de cerchas de acuerdo con su uso, estos tipos tomaron el nombre de la primera persona que las analiz o construy, una de ellas es la Pratt para puentes y para techos:

En esta cercha, las diagonales trabajan a tensin. Este anlisis lo podemos hacer comparando los esfuerzos internos en una viga simplemente apoyada, momento positivo y cortante positivo: Podramos decir que para cerchas simplemente apoyadas, de acuerdo con la orientacin de las diagonales ellas trabajaran a traccin o a compresin.

Note la orientacin de las diagonales y concluya sobre su forma de trabajo, traccin o compresin.Se pueden ver los otros tipos en los libros de referencias. Clasificacin de las cerchas segn su conformacin: Segn Hibbeler en su libro Anlisis estructural las cerchas se clasifican, en: cerchas simples, compuestas y complejasSimples: aquellas construidas a base de la figura mnima estable (tringulo) y a partir de ah por cada dos barras agregadas se agrega un nudo, de tal manera que: Las cerchas simples siempre se empiezan por un tringulo y se construyen agregando 2 barras unidas a un nudo comn pudiendo dar origen a figuras que no son tringulos, por su manera de construirse una cercha simple siempre ser estable internamente.Compuestas: Aquellas construidas por la unin de dos cerchas simples usando 1 barra de unin adicional y un nudo comn, o tres barras adicionales o sustituyendo elementos de una estructura principal por cerchas o armaduras secundarias.

Armaduras complejas: No son simples ni compuestas.Para determinar su estabilidad se requiere verificar donde:m: es el nmero de barrasr: nmero de reacciones ANLISIS DE CERCHAS Para identificar si son estables, estticamente determinadas o indeterminadas se sugiere consultar el captulo de estabilidad y determinacin.El anlisis de las cerchas tiene como objetivo encontrar las fuerzas en cada uno de los elementos y las deformaciones de todo el conjunto. En cerchas estticamente determinadas se utilizan mtodos analticos y mtodos grficos. Entre los mtodos analticos tenemos: el mtodo de los nudos y el mtodo de las secciones.Identificacin de miembros con fuerza cero. Mtodo de los nudos: Se separan los nudos de toda la cercha y se realiza el diagrama de cuerpo libre de cada uno, se aplican dos ecuaciones de equilibrio de traslacin por nudo. Se debe empezar la solucin por aquel nudo que tenga solo dos incgnitas.Mtodo de las secciones: cortar la estructura de tal manera que queden tres fuerzas de barras como incgnitas y aplicar equilibrio a cada seccin.Para el anlisis se pueden combinar el mtodo de los nudos y las secciones haciendo que la rapidez con que se llegue a la solucin dependa de la pericia y experiencia del diseador. (Todo conocimiento nuevo requiere de momentos de asimilacin o etapas hasta llegar al dominio llamado el momento de la sistematizacin, para llegar a esta etapa debemos analizar muchas y diferentes cerchas de tal manera que en nuestra mente se ha creado ya un concepto general del comportamiento y as sabremos por donde cortar y que nudo analizar para que la solucin se encuentre de forma fcil). Convencin:Debido a que las barras solo trabajan a esfuerzos axiales se seguir la siguiente convencin: Barras traccionadas tienen fuerzas positivas (+) y barras comprimidas tienen fuerzas negativas (-).Sugerencias para los diagramas de cuerpo libre: Siempre dibujar fuerzas saliendo del nudo. Siempre dibujar fuerzas en los elementos estirando el elemento. EJEMPLO: