Una viga en celosía es una estructura formada por triángulos, y esa es toda la idea: el triángulo es la única figura que no se deforma sin cambiar la longitud de sus lados. De ahí sale todo lo demás.
¿Buscabas otra cosa? «Celosía» significa también el panel calado que se pone en un balcón o en una valla para ocultar. Si es eso lo que buscas, empieza por tipos de celosía o por la portada. Comparten nombre y no comparten nada más.
Cuatro elementos, y con saberlos se entiende cualquier esquema.
| Elemento | Qué es |
|---|---|
| Cordón superior | La cabeza de arriba. Suele trabajar a compresión. |
| Cordón inferior | La cabeza de abajo. Suele trabajar a tracción. |
| Montantes | Las barras verticales del alma. |
| Diagonales | Las barras inclinadas que cierran los triángulos. |
Coge cuatro barras y únelas por los extremos con pasadores, formando un cuadrado. Empuja una esquina: se convierte en rombo sin que ninguna barra cambie de longitud. La figura es inestable.
Ahora hazlo con tres barras. Para deformar el triángulo tendrías que estirar o acortar alguno de sus lados, y eso ya no es geometría, es romper el material.
La consecuencia práctica es enorme: en una estructura triangulada, las barras trabajan estiradas o comprimidas, no dobladas. Y el acero rinde muchísimo mejor a tracción que a flexión. Por eso una viga en celosía aguanta lo mismo que una viga maciza pesando una fracción.
| Cercha | Cómo es | Cómo trabaja | Dónde se ve |
|---|---|---|---|
| Warren | Sin montantes verticales: solo diagonales que forman triángulos iguales. | Las diagonales alternan tracción y compresión. Al no llevar verticales, usa menos piezas. | Puentes y cubiertas de luz media. Es la más reconocible por su zigzag limpio. |
| Pratt | Diagonales inclinadas hacia el centro, con montantes verticales entre ellas. | Las diagonales trabajan a tracción y los montantes a compresión. Como el acero rinde mejor a tracción, aprovecha bien el material. | Puentes y naves industriales. Diseñada por Thomas Pratt en 1844. |
| Howe | La Pratt del revés: las diagonales se inclinan hacia los extremos. | Aquí las diagonales van a compresión y los montantes a tracción, que es lo que conviene cuando la estructura es de madera. | Cubiertas de madera y estructuras mixtas. |
Datos de BibLus y Construpedia. Ver contenido/fuentes.md del repositorio.
Merece un apartado porque es lo que más se confunde, y la diferencia no es estética: es de material.
En la Pratt, las diagonales se inclinan hacia el centro y acaban trabajando a tracción, mientras los montantes cortos trabajan a compresión. Eso encaja perfecto con el acero, que rinde muy bien estirado y en cambio pandea si se le comprime en piezas largas.
En la Howe las diagonales van al revés y trabajan a compresión, con los montantes a tracción. Eso encaja con la madera, que aguanta bien la compresión y peor las uniones traccionadas.
Dicho de otra forma: la elección entre una y otra la decide de qué está hecha la estructura, no cómo queda en el dibujo.
En la práctica se usan casi como sinónimos y nadie te va a corregir. Si hay un matiz, es que «cercha» suele nombrar la pieza triangulada de una cubierta, con su forma de triángulo grande, y «viga en celosía» la que trabaja como viga entre dos apoyos. Las dos son estructuras trianguladas y funcionan igual.
Puentes, que es donde mejor se aprecia el esquema entero. Naves industriales y pabellones deportivos, donde hay que cubrir mucha luz sin pilares en medio. Torres de alta tensión y grúas, donde además importa que el viento pase a través. Y estructuras de cubierta de casi cualquier edificio grande, aunque queden ocultas por el falso techo.
Una vez que uno aprende a verlas, aparecen en todas partes.
Una estructura formada por barras unidas en triángulos, capaz de salvar luces grandes con muy poco material. Sus barras trabajan casi solo a tracción y a compresión, no a flexión, y por eso una viga en celosía aguanta lo mismo que una viga maciza pesando una fracción de lo que pesaría aquella.
Porque el triángulo es la única figura que no se puede deformar sin cambiar la longitud de alguno de sus lados. Un cuadrado hecho con barras articuladas se convierte en rombo empujándolo; un triángulo no se mueve. Toda la eficacia de una celosía sale de esa propiedad.
La Warren no lleva montantes verticales: solo diagonales que forman triángulos iguales, alternando tracción y compresión. La Pratt sí los lleva, con las diagonales inclinadas hacia el centro, de modo que las diagonales trabajan a tracción y los montantes a compresión, que aprovecha bien el acero.
En la práctica se usan casi como sinónimos. Si hay un matiz, es que «cercha» suele referirse a la pieza triangulada de una cubierta, y «viga en celosía» a la que trabaja como viga entre dos apoyos. Las dos son estructuras trianguladas y las dos funcionan por el mismo principio.
Empieza a compensar cuando una viga maciza equivalente sería demasiado pesada o demasiado cara, y a partir de ahí no tiene rival: naves industriales, cubiertas de pabellones, puentes y torres. Cuanto mayor es la luz que hay que salvar, más gana la celosía frente a una sección maciza.