Cercha metálica: qué es, tipos y cuándo conviene frente a la viga

La cercha metálica es una de las soluciones más eficientes para cubrir grandes luces con poco material, y por eso aparece en naves industriales, polideportivos, almacenes logísticos y estructuras de cubierta de todo tipo. Esta guía explica qué es una cercha metálica, qué tipos existen, en qué se diferencia de una viga de alma llena y cuándo conviene una u otra, sin entrar en cálculos que dependen siempre de cada proyecto.

Qué es una cercha metálica

Una cercha metálica es una estructura triangulada: un conjunto de barras unidas en sus extremos (los nudos) formando triángulos. A diferencia de una viga maciza, la cercha distribuye los esfuerzos de modo que cada barra trabaja básicamente a tracción o a compresión —no a flexión—, que es la forma en que el acero rinde mejor. De ahí su eficiencia: con menos kilos de acero salva luces que una viga maciza solo cubriría con un canto y un peso mucho mayores.

Sus partes básicas son tres:

• Cordón superior: la barra de arriba, normalmente comprimida, que en cubierta sigue la pendiente del tejado.
• Cordón inferior: la barra de abajo, normalmente traccionada, que cierra el triángulo.
• Diagonales y montantes (el alma de la cercha): las barras intermedias que triangulan el espacio entre los dos cordones y transmiten el cortante a los apoyos.

Las barras suelen ser perfiles laminados —angulares, tubos estructurales huecos, perfiles en T o secciones armadas— en acero estructural al carbono (S235, S275 o S355, según EN 10025). Los nudos se resuelven con soldadura o con uniones atornilladas y cartelas, y su diseño es tan determinante como el de las propias barras: en una cercha, buena parte del trabajo de cálculo y de taller está en los nudos.

Tipos de cercha

No hay una única cercha. La forma de triangular el alma da lugar a varias familias, cada una con su lógica de esfuerzos. Las más habituales en estructura metálica de edificación son:

• Cercha Pratt. Las diagonales se inclinan hacia el centro de la luz, de modo que, bajo carga gravitatoria, trabajan a tracción y los montantes verticales a compresión. Como las barras largas (las diagonales) quedan traccionadas, se aprovecha bien el acero y es una de las disposiciones más usadas.
• Cercha Warren. Diagonales en zigzag formando triángulos, alternando tracción y compresión, a veces con montantes verticales añadidos para reducir la luz de pandeo del cordón comprimido y soportar cargas puntuales. Tiene menos barras y nudos que otras, lo que simplifica la fabricación.
• Cercha Howe. Es, en cierto modo, la inversa de la Pratt: las diagonales se orientan al revés y quedan comprimidas bajo carga gravitatoria, mientras los montantes traccionan. Históricamente popular, hoy se elige según el caso de carga dominante.
• Cercha tipo tijera. Pensada para cubiertas a dos aguas cuando se quiere ganar altura libre interior: el cordón inferior también es inclinado (sube hacia el centro), liberando espacio bajo cubierta. Es habitual donde interesa un techo más alto sin elevar todo el pórtico.

A estas se suman las cerchas de cordones paralelos para cubiertas planas o forjados y las celosías espaciales. La elección entre un tipo u otro no es estética: depende de la luz, la pendiente de cubierta, las cargas (nieve, viento, equipos colgados), el canto disponible y el coste de fabricación, y la fija el cálculo estructural según el Eurocódigo 3 (EN 1993) y, en España, la EAE y el CTE DB-SE-A.

Cercha frente a viga de alma llena

La alternativa clásica a una cercha es la viga de alma llena: una pieza maciza —un perfil laminado IPE o HEB, o una viga armada de chapa soldada— cuya alma continua resiste el cortante y cuyas alas resisten la flexión. Las dos salvan luces, pero lo hacen de forma distinta:

• Peso. Para una misma luz grande, la cercha pesa menos: al triangular el alma, elimina material que en la viga maciza apenas trabaja. Esa diferencia de kilos de acero se nota en presupuesto y en cargas sobre pilares y cimentación.
• Canto. La cercha necesita más canto (más altura de estructura) para ser eficiente. La viga de alma llena resuelve con un canto menor, lo que importa cuando la altura libre es escasa.
• Fabricación. La viga de alma llena es más sencilla y rápida de fabricar (menos cortes, menos nudos, menos soldadura). La cercha tiene muchos nudos, cada uno con su detalle de unión y su control de calidad; a cambio, ahorra acero.
• Paso de instalaciones. Entre las barras de una cercha quedan huecos por los que pasar conductos, bandejas o tuberías; una viga de alma llena obstruye ese paso (salvo aligeramientos, como vigas alveolares).

Como regla orientativa, la cercha gana cuanto mayor es la luz, porque la viga maciza equivalente se volvería desproporcionada en peso y coste. En luces cortas o moderadas, la viga de alma llena suele ser más económica una vez se contabiliza la mano de obra de los nudos. No hay un umbral universal: lo decide el cálculo y el coste comparado de material frente a horas de taller.

Cuándo conviene una cercha

Más allá de la luz, una cercha metálica encaja especialmente cuando:

• Hay que cubrir grandes luces sin apoyos intermedios (naves logísticas, talleres, espacios diáfanos) y el peso propio de la estructura empieza a pesar en el conjunto.
• Se quiere aprovechar el canto para pasar instalaciones por dentro de la estructura, en lugar de colgarlas por debajo.
• Las cargas son moderadas y bien repartidas (cubierta ligera con nieve y viento), donde la triangulación rinde frente a una sección maciza.

Por el contrario, cuando la altura libre manda y no hay canto que regalar, cuando las luces son cortas, o cuando el plazo de taller es muy ajustado y se prefiere minimizar nudos, la viga de alma llena (o soluciones mixtas) suele ser preferible. Esta decisión forma parte del diseño de cualquier cubierta metálica industrial y conviene plantearla antes de cerrar el proyecto, no después.

Cercha y pórtico en una nave industrial

En una nave industrial metálica, la cercha rara vez trabaja sola: se integra en el esquema estructural completo. El caso más común son los pórticos —pilares y dintel— que se repiten a lo largo de la nave; en muchas el dintel a dos aguas es precisamente una cercha o una celosía que salva la luz entre pilares, mientras las correas apoyadas sobre los cordones superiores reciben la cubierta y reparten su carga. El arriostramiento (cruces de San Andrés en cubierta y fachada) estabiliza el conjunto frente al viento y al pandeo.

Que la luz se resuelva con cercha, con viga de alma llena o con un pórtico de nudos rígidos depende de la luz total, la separación entre pórticos y las cargas —de nuevo, una decisión de cálculo, no de catálogo. Lo importante para quien promueve la obra es que estos elementos forman un sistema coherente: cordones, correas, arriostramientos y uniones se calculan y fabrican juntos bajo EN 1090 (con marcado CE de los componentes) y la clase de ejecución (EXC) que fije el proyecto. Por eso tiene sentido que el cálculo, la fabricación en taller y el montaje de la estructura de una nave industrial los asuma una misma empresa de estructura metálica, con planos de taller y de montaje coherentes entre sí.

Si estás valorando una nave o una cubierta y dudas entre cercha y viga, lo razonable es partir de un proyecto o unos planos y comparar varias propuestas técnicas de empresas homologadas, decidiendo por criterio de cálculo, peso de acero, plazo y coste.

Forjox.es es un punto de encuentro entre empresas (constructoras, ingenierías, promotores e industria) y empresas de estructura metálica y montadores verificados. Forjox no calcula, diseña, fabrica, suelda, galvaniza ni monta estructuras, ni emite el marcado CE: centraliza tu solicitud y la traslada a empresas de estructura verificadas. El cálculo según el Eurocódigo/EAE, la fabricación y el montaje bajo EN 1090, la cualificación de los soldadores, el marcado CE y la declaración de prestaciones, y los plazos de obra los aporta la empresa adjudicataria y, cuando procede, el organismo notificado o la dirección facultativa independiente, en función del alcance del proyecto.