Este documento describe el cálculo estructural de una cercha Pratt ubicada en Pitrufquén, Chile mediante los métodos de nodos y secciones. Se detallan las cargas de nieve y viento que afectan la estructura según las normas chilenas, y se calculan los valores de estas cargas para la ubicación. Luego, el documento aplica los métodos de nodos y secciones para dimensionar la cercha y asegurar que soporte las cargas de diseño de manera segura. Finalmente, se especifican los detalles constructivos del gal

1. “Cálculo estructural de una cercha
en la localidad de Pitrufquén por
medio de los métodos de Nodos y
Secciones.”
Comportamiento Estructural
Docente Bernardita Zúñiga
Hugo Piña
Matías Yanca
Maximiliano Olivares

2. Introducción
Nuestra labor como constructores es de vital importancia tanto para nuestro desempeño
como buenos profesionales. Por este motivo es que debemos conocer la magnitud de
las cargas que reciben las diversas estructuras que encontramos dentro de una
edificación (muros, tabiques, losas, cerchas, techumbre, etc.) En este trabajo
procederemos al cálculo de una cercha Pratt para determinar la estructura de la
techumbre de un galpón.
2m
15m

3. Ubicación Geográfica.
La estructura se ubica en la Región de la
Araucanía, específicamente en la comuna de
Pitrufquén cuyas coordenadas geográficas
son 38° 59º Latitud Sur y 72° 38° Longitud
Oeste y a una altura de 81 metros sobre el
nivel del mar.
Antecedentes Preliminares

4. Cargas de Nieve
Para calcular las cargas de nieve que son pertinentes al territorio en
donde se llevará a cabo la construcción es necesario recurrir a la
NCh 431 of 2010 que habla precisamente sobre las cargas de nieve.
De esta norma se utiliza la tabla 1 donde se encuentran las cargas
que ejerce la nieve dependiendo de la localización geográfica del
lugar de construcción. En El caso de Pitrufquén correspondió a una
carga de 25kgf/m2, que convertida a Newton corresponde a 245N/m2.

5. Las cordenadas geográficas de Pitrufquén son 38°59’ Latitud Sur y
72°38° Longitud Oeste y a una altura de 81 metros sobre el nivel del mar.

6. Al igual que en el caso de las cargas de Nieve, para conocer
las cargas de viento es necesario consultar la NCh432 que
contiene el cálculo de la presión básica del viento y explica este
cálculo con la siguiente ecuación:
Presión básica del viento = q = u 2
16
Cargas de Vientos

7. Para los cálculos hay que contemplar que corresponde a la presión mínima del viento
y se mide en Kg/m2.
Por su parte corresponde a la velocidad máxima instantánea del viento y se mide en
m/s.
En el caso del viento más fuerte registrado en la localidad de Pitrufquén este alcanzó
una velocidad de 46.3 km/H cuyo equivalente a m/s es de 12.86m/s. Por lo tanto si
resolvemos la ecuación nos quedaría de la siguiente forma:
q = 12.862
16
q = 10.33 kg/m2 = 100N/m2.
Cargas de Vientos

8. Mes Velocidad máx. Mes Velocidad Máx.
Enero 31,5 km/H Julio 46,3 km/H
Febrero 27,8 km/H Agosto 35,2 km/H
Marzo 29,6 km/H Septiembre 38,9 km/H
Abril 38,9 km/H Octubre 38,9 km/H
Mayo 29,6 km/H Noviembre 35,2 km/H
Junio 27,8 km/H Diciembre 29,6 km/H
Tabla 2. Velocidad máxima del viento en Pitrufquén durante el año 2018.
(www.meteored.cl )

9. Método de los Nodos
Para realizar este cálculo lo primero
es conocer el valor que tendrán las
cargas de viento tanto en el eje X y
en el eje Y además de la
correspondiente suma de la carga
viento Y y la carga nieve que
también va en este eje. El ángulo
con el que calculó la operación
corresponde a 15° cuyo valor fue
obtenido de una operación donde se
tomaron en cuenta las medidas de
la cercha (altura y ancho).

10. Posterior a estos
calculos se procedió a
dibujar la cercha e
incorporar la información
correspondiente para
iniciar con el método de
los Nodos.

13. Método de Secciones

14. Estructura del Galpón
Dimensiones: El galpón tendrá una dimensión de 6m de alto, 15m
de ancho y 15m de largo. Los muros y pilares tendrán 4m de altura,
que sumados a la altura de la cercha dan los 2m de altura.
Emplazamiento: Debido a que la dirección del viento es de sur a
oeste (SW) el galón deberá ser emplazado con su entrada mirando
al noreste, para que de esta forma la cubierta enfrente y soporte las
fuerzas del viento y no ser levantada por este.

15. Materialidad de la Envolvente: El galpón se construirá
principalmente en estructura metálica, esto quiere decir que tanto
pilares como cadenas serán de acero al igual que la estructura de las
cerchas y se ubicarán cada 3 metros. La envolvente del galpón será
de planchas de zincalum 5-v, dejando un portón metálico corredizo
como ingreso.
Cubierta:Para la cubierta se utilizarán planchas de zincalum p-11
pintadas con Acrizinc para aumentar su durabilidad y disminuir el
ruido dentro de la estructura.
Estructura del Galpón

16. Estructura del Galpón
Anclajes: Para anclar las cerchas a la estructura soportante se utilizarán dos tipos de
anclaje, el primero será fijo y contempla pernos de anclaje más un refuerzo de soldadura a la
estructura de la viga, este anclaje fijo irá ubicado al lado noroeste de la estructura. El segundo
anclaje será móvil, y contempla sólo los pernos de anclaje con agujetas más abiertas para que
funcionen como dilatación en caso de recibir cargas que deformen la estructura.
Costaneras. Se agregarán a la estructura costaneras distanciadas a un metro unas de otras.
Cerchas. Finalmente se optó por disponer 10 cerchas distanciadas a 1.5m una de otra,
dejándolas distribuidas de esta forma en una suma de dos cerchas por pilar, debido a que estos
últimos estarán ubicados cada 3m.

17. Estructura del Galpón

18. Conclusión

19. Gracias