Estructura de cercha de acero

La cercha de rótula esférica también se conoce como cercha espacial. Las cerchas espaciales son estructuras tridimensionales con miembros longitudinales conectados en sus extremos mediante articulaciones que se suponen sin fricción. Las cargas sobre las cerchas espaciales se aplican solo en los nudos o articulaciones, por lo que el peso propio se asigna a cada elemento en sus dos extremos que unen a otros elementos de la cercha. Las condiciones impuestas a las cerchas espaciales son ciertamente las mismas que las de las cerchas planas. Esencialmente, la única diferencia en el análisis de las cerchas espaciales frente a las planas es que un elemento de una cercha espacial tiene tres coordenadas nodales en cada nudo, mientras que un elemento de una cercha plana tiene solo dos. Una cercha se compone de triángulos debido a la estabilidad estructural de esa forma y diseño. Un triángulo es la figura geométrica más simple que no cambiará de forma cuando las longitudes de los lados sean fijas. En comparación, tanto los ángulos como las longitudes de una figura de cuatro lados deben fijarse para que conserve su forma. La forma más simple de una cercha es un solo triángulo. Este tipo de cercha se ve en un tejado estructurado que consta de pares y una vigueta de techo. Debido a la estabilidad de esta forma y a los métodos de análisis utilizados para calcular las fuerzas en su interior, una cercha compuesta enteramente de triángulos se conoce como cercha simple. Una cercha plana yace en un solo plano. Las cerchas planas se utilizan típicamente en paralelo para formar tejados y puentes. Una cercha espacial es un entramado tridimensional de miembros articulados en sus extremos. Una forma de tetraedro es la cercha espacial más simple, que consta de seis miembros que se encuentran en cuatro nudos. El canto de una cercha, o la altura entre los cordones superior e inferior, es lo que la convierte en una forma estructural eficiente. Una viga o viga maestra maciza de igual resistencia tendría un peso y un costo de material sustanciales en comparación con una cercha. Para una longitud de luz determinada, una cercha más profunda requerirá menos material en los cordones y más material en los montantes y diagonales. Un canto óptimo de la cercha maximizará la eficiencia.