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Hoy en este artículo todo lo relevante a las Celosías.

La celosía plana es una estructura triangulada formada por barras rectas conectadas entre sí, trabajando principalmente a tracción y compresión.

Aunque las estructuras formadas por barr as unidas se construyeron desde hace mucho tiempo, la utilización consciente de las ventajas estructurales que se obtienen al combinar módulos triangulares es mucho más reciente.

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Con la triangulación se consigue formar estructuras rígidas y estables pudiendo cubrir grandes luces.

Cualquier deformación que se produzca es muy pequeña y está asociada con los alargamientos o acortamientos de las barras, originados por los esfuerzos axiles que se desarrollan como respuesta a las cargas exteriores. Las flexiones en las barras no existen o bien se consideran despreciables.

La triangulación puede utilizarse para formar una simple viga o celosía plana, una malla espacial de gran canto o una bóveda o cúpula.

        Antecedentes de Celosías

Los Romanos construyeron, según Vitruvio (libro nº 4), en el siglo I antes de Cristo, tejados triangulares para eliminar los empujes laterales de los apoyos También construyeron puentes de madera como, por ejemplo, el de Trajano (sobre el Danubio), de Apolodoro de Damasco, (100 d.C). Este puente, con una luz de vano mayor de 30 m y una altura de 19 m, estaba formado por arcos y celosías de madera y pilares de mampostería. No quedan restos de éste pero sí referencias del mismo en la columna de Trajano  y en los libros de Palladio.

En la Edad Media se construyeron también muchos tejados de madera aunque la mayoría de ellos ha desaparecido. Quedan sin embargo muchas de estas cubiertas de madera escondidas sobre las bóvedas de las iglesias góticas.

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Habitualmente se construía una primera cubierta con celosías de madera para resguardar de las inclemencias del tiempo el interior de las iglesias, durante el largo proceso constructivo.

Por su parte, las bóvedas interiores de piedra resguardaban de los incendios causados por los posibles rayos.

¿Has visitado alguna vez el espacio entre bóveda y cubierta de alguna catedral gótica?

Aunque parece que fue Leonardo (1452-1519) el primero en proponer una verdadera estructura triangulada, se considera que el precursor de este modelo estructural  fue   Andrea Palladio,  cien años    después. Este describió  el comportamiento de las estructuras trianguladas para puentes en «Los cuatro libros de Arquitectura» (1570). A partir de entonces se construyeron algunas estructuras de este tipo.

Durante el siglo XVIII se construyeron muchos puentes de celosías de madera en Suiza, aunque prácticamente todos están destruidos. Un ejemplo es el puente sobre el Rin en Schaffhausen (2 arcos de 59 m) de Ulrich y Johannes Grubenmann (1757). Obra de estos hermanos es también un puente (formado por un arco de 119 m) sobre el Simmat en Wettingen (1777-1778).

El desarrollo real de esta tipología empezó en la primera mitad del s.XIX, con la introducción del hierro como material principal en la construcción de los ferrocarriles en los Estados Unidos y Rusia. Primero fue hierro colado, luego hierro forjado y finalmente acero. Algunos de los primeros ingenieros fueron:

  1. W. Howe
  2. T. Pratt
  3. A. Fink y S. Whipple en Norte América
  4. J.Warren en Inglaterra.

Casi todos ellos patentaron un tipo de celosías que se fue utilizando en los diferentes puentes.

En la segunda mitad del siglo XIX se utilizaron mucho las vigas y arcos triangulares de acero, no sólo para puentes, sino también para cubrir grandes luces de edificios públicos como mercados, salas de exposiciones, estaciones, etc.

Actualmente las celosías forman parte de una gran variedad de edificios, incluyendo cubiertas de grandes luces, arriostramientos en edificios en altura, etc.,

Celosías planas

Las celosías planas estáticamente determinada se obtienen planteando el equilibrio de cualquier parte de la misma y, en concreto, de cualquier nudo. Dependen de la geometría y dimensiones generales de la misma, de las condiciones de carga y de la geometría local de cada barra; siendo independientes, sin embargo, de otras propiedades físicas.

Las flechas en las celosías planas se deben al alargamiento de las barras traccionadas y al acortamiento de las comprimidas.

  • PANDEO DE LAS BARRAS COMPRIMIDOS:

El pandeo en el mismo plano puede evitar se triangulando de forma que las barras comprimidas sean lo más cortas posible, dejando que las largas sean las traccionadas. De esta forma se aumenta la carga crítica de pandeo.

En el plano perpendicular puede evitarse arrastrando la celosía con elementos perpendiculares a ella que reducirán la longitud de pandeo, o diseñando secciones asimétricas de manera que, aunque las longitudes efectivas sean diferentes en ambos planos, las cargas críticas sean iguales.

  • PANDEO DE LA CELOSÍA COMPLETA

Suele ocurrir cuando la celosía está aislada ya que, cuando varias celosías están conectadas entre sí por vigas que luego forman una cubierta o un forjado, ellas mismas la arriostran en sentido transversal.

Para prevenir el pandeo de celosías aisladas puede disponerse un cordón superior lo suficientemente rígido en la dirección perpendicular, aumentando la dimensión transversal del cordón o  adoptando una triangularización tridimensional.

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Fuente:https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12712/Celos%C3%ADas.pdf

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