Diseño de marco estructural para techos
El marco estructural proporciona soporte para los componentes no estructurales de un sistema de techo. Debe ser capaz de soportar todas las cargas de gravedad debido al peso muerto de todos los componentes del edificio (incluido su propio peso), equipos mecánicos y eléctricos, cargas debido a la nieve y la lluvia, y cargas laterales debido a terremotos y cargas laterales y elevadas debido a viento.
El marco estructural para un techo consta de una variedad de componentes que dependen del tamaño, la forma y el material de construcción que se utiliza. En general, consta de miembros de armazón primarios, como armaduras, viguetas o vigas; soportes secundarios como correas o viguetas; y algún tipo de cubierta de techo.
Cada componente estructural del sistema de techo debe estar diseñado para soportar todas las cargas que se le imponen. La plataforma del techo debe ser capaz de soportar el peso muerto del aislamiento del techo y la membrana impermeable, así como todas las cargas vivas superpuestas dentro de los límites de deflexión predeterminados. Las aberturas cortadas en el material de la plataforma deben reforzarse adecuadamente para garantizar que la plataforma permanezca adecuadamente apoyada.
Las viguetas del techo, a su vez, deben estar diseñadas para soportar todas las cargas muertas y vivas superpuestas, incluido su propio peso.
Las cargas muertas incluyen elementos como las cubiertas del techo; aislamiento; membrana a prueba de agua; techo suspendido; y equipos mecánicos, eléctricos y de ventilación. Las tuberías para tuberías, sistemas de rociadores y desagües del techo, así como cualquier otro equipo que pueda estar suspendido de las vigas del techo, deben considerarse como parte de la carga muerta.
Además de las cargas muertas, los efectos de las cargas vivas debido al viento, la lluvia y la nieve deben incluirse en el diseño de la viga. Aunque las viguetas del techo resisten principalmente las cargas de gravedad, cuando se integran con la plataforma y el refuerzo apropiado, pueden contribuir a la estabilidad general de la estructura a través de la acción del diafragma.
El miembro estructural que soporta las viguetas, ya sea una viga o armadura, debe estar diseñado para soportar la carga impuesta por las viguetas. Las columnas que sostienen la viga, a su vez, deben estar diseñadas para soportar la reacción resultante de la viga.
La división del sistema de estructura del techo en sus componentes individuales se vuelve borrosa cuando se seleccionan ciertos tipos de materiales para el marco estructural. Un buen ejemplo es un marco estructural de hormigón vertido monolíticamente, como se ilustra en la figura.
La losa de techo de hormigón monolítico elimina la necesidad de vigas de techo, cerchas y viguetas. Combina todos los elementos estructurales para soportar la membrana del techo, el aislamiento y otros elementos no estructurales, así como todas las cargas vivas superpuestas. Cabe señalar que una losa plana de concreto de peso normal se vuelve ineficiente cuando las distancias entre los soportes de la columna se acercan a 30 pies (9 m) debido a su propio peso muerto.
