Tanto las vigas de techo como las vigas de entrepiso son elementos estructurales repetitivos, pero se ubican en planos diferentes y soportan cargas distintas. Una viga de techo desciende en pendiente desde la cumbrera hasta la pared para sostener el tejado, mientras que una viga de entrepiso se extiende horizontalmente entre apoyos para sostener un piso o un techo. No son dos nombres para la misma pieza, y en un tejado inclinado suelen aparecer juntas en lugar de ser una opción mutuamente excluyente. Estos mismos roles se trasladan directamente a la construcción en acero, donde el elemento inclinado de una estructura rígida actúa como viga de techo y una viga de entrepiso o correa de acero de alma abierta realiza la función de la viga horizontal.
Conocer cuál es cuál cambia la forma de interpretar un plano de estructura, dimensionar un elemento y evaluar si un tejado empujará las paredes hacia afuera con el tiempo. Este artículo explica en qué se diferencian ambos elementos, cómo cooperan y cómo se traducen los términos propios de la estructura de madera a la construcción en acero. No aborda la instalación paso a paso, el diseño completo de cerchas ni la selección del material de cubierta.
Las vigas de techo y las vigas de entrepiso resuelven problemas diferentes
Una viga de techo y una viga de entrepiso no son intercambiables porque cada una responde a una pregunta estructural distinta: cómo cubrir y dar pendiente a un tejado, versus cómo cubrir un piso o un techo plano. Intercambiar una por otra no es cuestión de preferencia. Una viga de entrepiso colocada en pendiente no está dimensionada para resistir el empuje del tejado, y una viga de techo colocada horizontalmente no soporta adecuadamente un piso. Puede distinguirlas por su orientación y por lo que se apoya sobre ellas.
La tabla siguiente compara ambos elementos según las dimensiones que realmente determinan la estructura.
| Criterio | Rafter | Joist |
|---|---|---|
| Orientation | Inclinado, de la cumbrera a la alero | Horizontal, o casi |
| Principalmente soporta | Cargas del tejado: cubierta, viento, nieve | Cargas del piso o del techo |
| Ubicación | El plano del techo | Entre muros, vigas o columnas |
| Efecto lateral sobre los muros | Empuje hacia el exterior en el alero | Carga vertical únicamente, sin empuje |
| Dimensionado principalmente por | Vano, pendiente y carga del techo | Vano y carga del piso o del techo (deflexión) |
| Equivalente en acero | Elemento de armazón rígido inclinado | Viga o correa de acero de alma abierta |
Lea a lo largo de cualquier fila y la división se mantiene: las vigas de techo trabajan con una superficie inclinada y la fuerza lateral que ello implica, mientras que las vigas transversales actúan sobre una superficie plana y soportan una carga puramente vertical.
Qué hacen las vigas de techo en un tejado
Una viga de techo es el elemento inclinado que va desde la cumbrera del tejado hasta la parte superior del muro, proporcionando a un tejado a dos aguas tanto su forma como su trayectoria de carga. Cada viga de techo soporta el peso de la cubierta y el revestimiento, además de las cargas debidas al viento y a la nieve, y luego transmite esa carga hacia el muro. Debido a la inclinación del elemento, parte de esa carga se convierte en una fuerza horizontal en el alero, y esa fuerza es la que tiende a separar los muros.
Dos variables determinan el dimensionamiento de una viga de techo: el Pendiente del techo y la carga que debe soportar a lo largo de su luz. Una pendiente más pronunciada facilita la evacuación de la nieve y reduce la extensión horizontal, mientras que una región con nevadas más intensas o una luz mayor requieren un elemento más profundo o un espaciamiento más estrecho. En el montaje de estructuras de madera, las vigas de techo suelen ser maderas de sección estándar, como 2×8 o 2×12, colocadas a intervalos de aproximadamente 16 o 24 pulgadas entre ejes. El tamaño exacto se determina mediante tablas de luces y el código local, más que por una regla fija.
En un edificio de acero, la cercha es la viga inclinada del pórtico rígido, generalmente una sección en I laminada en caliente o soldada, que va desde la columna hasta la cumbrera. Cumple la misma función que una cercha de madera, pero sobre luces claras mucho más largas; así, soporta la carga principal del techo, mientras que miembros secundarios más ligeros se encargan de la cubierta.
Qué hacen las vigas en un piso o un techo
Donde una cercha se inclina, una viga permanece horizontal: abarca horizontalmente entre paredes, vigas o columnas para sostener un piso superior o un techo inferior. Al trabajar en un plano horizontal, la viga transfiere su carga directamente hacia sus apoyos y no ejerce empuje lateral sobre las paredes. Su límite predominante suele ser la deflexión, ya que un piso que cumple con los requisitos de resistencia puede seguir resultando algo flexible. Las vigas se dimensionan para mantenerse dentro de límites de deflexión, como L/360 para pisos, establecidos por el código según el tipo de elemento y el acabado.
La carga que soporta una viga depende de su función. Una viga de piso está diseñada para la carga viva de personas y mobiliario; en los pisos residenciales, esta carga suele fijarse en torno a 40 psf según el código. En cambio, una viga de techo que solo soporta un techo acabado y almacenamiento ligero puede ser más liviana. Las vigas de madera suelen tener dimensiones de 2×8 a 2×12, o bien emplear elementos estructurales como vigas en I y LVL, que permiten cubrir mayores luces con menor profundidad.
En acero, el equivalente es la viga de acero de alma abierta, también llamada viga de barra, cuya alma triangulada le permite abarcar grandes distancias con bajo peso y pasar conducciones mecánicas por los espacios abiertos. Dentro de la misma familia se incluyen las secciones en C y Z. purlins que se extienden entre las cerchas de acero como miembros secundarios del techo. Las vigas y correas de acero son dimensionadas por el proyectista según un límite de deflexión de servicio, y tienden a colocarse a mayor distancia entre sí que las vigas de madera, porque cada una soporta una carga mayor.
Cómo trabajan juntas las cerchas y las vigas
En un techo tradicional a dos aguas, las vigas de techo y las cerchas forman un único sistema estructural, en lugar de dos sistemas separados. Las cerchas se apoyan mutuamente en la cumbrera, y esa apuesta genera el empuje lateral mencionado anteriormente. Las vigas de techo, o tirantes dedicados a las cerchas situados en la parte baja del tejado, corren horizontalmente y mantienen unidas las bases de las cerchas opuestas, evitando que las paredes se separen. Si se cortan o eliminan esos tirantes durante una remodelación, aparece el síntoma clásico: la cumbrera se hunde y las paredes se arquean hacia afuera en la parte superior.
Esta es la razón práctica por la que los dos miembros se instalan juntos. Una viga de techo soporta la pendiente y la carga, pero depende de un elemento horizontal sometido a tracción para cerrar el triángulo. La tirante debe colocarse lo suficientemente abajo para cumplir su función, porque cuanto más alta se sitúe respecto a la viga de techo, mayor será la fuerza de tracción y menor la capacidad de resistir la pared. Cuando el techo debe ser abierto o con bóveda, esa restricción debe sustituirse por una viga central estructural, vigas de techo más pesadas o incluso un sistema de entramado completamente diferente.
Elección entre vigas de techo, viguetas o cercha
La verdadera decisión en cuanto al entramado suele ser entre vigas de techo y viguetas frente a una cercha, no entre viguetas y vigas de techo, porque la cercha combina ambos roles en una única unidad prefabricada en fábrica. Un tejado construido con madera utiliza vigas de techo individuales y viguetas del techo cortadas y ensambladas en obra, lo que ofrece flexibilidad para formas irregulares y áticos abiertos. En cambio, la cercha agrupa las correas superiores (función propia de las vigas de techo), la correa inferior (función propia de las viguetas) y una red triangular en un único componente ingenieril. Esta unidad cubre mayores luces y se instala más rápidamente, aunque ello implica sacrificar el espacio del ático ocupado por la red de refuerzo.
El mismo dilema aparece en diseños de edificios de acero. Un edificio de marco rígido emplea vigas de techo de acero inclinadas con correas transversales, mientras que otros sistemas utilizan cerchas de acero o viguetas de alma abierta para cubrir la luz del techo. La elección depende de la luz a cubrir, de las necesidades de altura libre y del uso previsto del interior. Un marco rígido de gran luz permite mantener el piso libre de columnas en amplias naves, mientras que las viguetas o cerchas sobre columnas intermedias pueden resultar más ligeras para la misma cubierta cuando las columnas son aceptables. Todos estos son Componentes de la estructura de edificios metálicos que un fabricante dimensiona como un sistema integral, de la misma manera que un tejado de madera equilibra vigas de techo, tirantes y la opción de un truss.
Errores que confunden a ambos
La mayoría de los problemas en el armado con estos elementos se deben a tratar un problema inclinado como si fuera plano, o a eliminar la parte que resiste el empuje. Cuatro errores se repiten:
- Utilizar una viga de piso plana donde corresponde una cercha, de modo que el elemento nunca está dimensionado para la carga del techo, la pendiente ni el empuje.
- Cortar u omitir las vigas del techo y las tirantes de las cerchas, lo que permite que las paredes se abran y la cumbrera se hunda.
- Mantener la misma separación entre cerchas de madera en una región con fuertes nevadas, en lugar de ajustarla o profundizar el elemento para soportar la carga real.
- Leer un plano y asumir que cada línea inclinada es una cercha y cada línea plana es una viga, cuando una cercha de acero, una corredera y una viga barra tienen cada una su propia indicación y capacidad.
Cada uno de estos casos tiene la misma solución: confirmar qué carga realmente soporta el elemento y luego dimensionarlo según la luz y la normativa, en lugar de basarse en costumbres. Cuando la carga es inusual o la luz es larga, el dimensionamiento debe realizarse mediante tablas de luces o con la ayuda de un ingeniero, no siguiendo reglas empíricas.
Cómo saber cuál necesitas
Comience por la orientación y la carga, porque estas dos respuestas resuelven casi todos los casos. Si el elemento está inclinado y sostiene el techo, se trata de una viga de tejado, de la cuerda superior de una cercha o de un miembro de un pórtico rígido de acero. Si corre en plano y sostiene un piso o un techo, es una viga secundaria. A partir de ahí, el orden sigue siendo el mismo: confirme la carga que soporta, establezca la luz, dimensione el elemento y sus conexiones según el código o una tabla de luces, y en un techo inclinado verifique que algún elemento sometido a tracción cierre el triángulo.
Para un edificio de acero, la misma lógica determina si el techo se apoya sobre vigas inclinadas con correas o sobre vigas secundarias de acero, y el fabricante dimensiona esos elementos como un sistema estructural completo en lugar de considerarlos pieza por pieza. KAFA fabrica esa parte del trabajo, con vigas de pórtico rígido, perfiles tipo caja y correas C/Z producidos en líneas dedicadas. La viga, los elementos secundarios y sus conexiones se detallan para adaptarse a las luces y cargas del edificio. Los nombres pueden variar entre un ático de madera y una estructura de acero, pero los dos tipos de trabajos —inclinados para sostener un techo y planos para sostener un piso— siguen siendo los mismos.
Preguntas frecuentes
¿Las vigas de tejado y las vigas secundarias son lo mismo?
No. Las vigas de tejado están inclinadas para soportar las cargas del techo y generan empuje contra las paredes, mientras que las vigas secundarias corren en plano para soportar las cargas del piso o del techo sin generar empuje. Ambos elementos se dimensionan y colocan para funciones distintas, incluso cuando coinciden en el mismo techo.
¿Puede una viga secundaria de piso utilizarse como viga de tejado?
Una viga secundaria de piso estándar no es una viga de tejado directa. Una viga secundaria está dimensionada para resistir la deflexión en plano del piso, no para la inclinación del techo, la carga de nieve ni el empuje hacia afuera que produce un elemento inclinado; por lo tanto, usarla como viga de tejado sin rediseñarla puede comprometer la estabilidad del techo.
¿Se utilizan vigas secundarias o vigas de tejado en techos planos?
Los techos planos y de baja pendiente suelen estructurarse con vigas secundarias en lugar de vigas de tejado, ya que la escasa inclinación no genera empuje significativo y estos elementos actúan como un piso situado en la parte superior. En cambio, los verdaderos techos inclinados emplean vigas de tejado o cerchas.
¿Qué evita que las vigas de la cubierta separen las paredes?
Las vigas del techo o los tirantes de las vigas mantienen las paredes en su lugar. Colocados bajos, entre vigas opuestas, trabajan a tensión para absorber el empuje hacia afuera; cuando el techo es abierto o abovedado, una viga de cumbrera estructural o una estructura más pesada asumen esa función.
¿Cómo se llaman las vigas y las vigas de la cubierta en un edificio de acero?
El elemento inclinado del tejado sigue siendo la viga de la cubierta, generalmente la viga inclinada de una estructura rígida. El elemento plano que cruza la cubierta es una viga de acero de alma abierta o una viga de barra, mientras que las correas en forma de C o Z que atraviesan las vigas actúan como elementos secundarios del tejado.
Lecturas adicionales
- Asociación de Fabricantes de Edificios Metálicos — Organismo sectorial de sistemas de construcción metálica; respalda la forma en que las vigas y correas de marco rígido de acero se diseñan y dimensionan como un sistema en este artículo.
- APA – Asociación de Madera Ingenierizada — Publishes span and product data for engineered wood such as I-joists and LVL; supports the wood joist and rafter sizing points described above.
- Consejo Internacional del Código — Publica el IRC y el IBC que regulan las vigas de piso, las vigas del techo y las vigas de la cubierta; la referencia normativa detrás de los límites de separación, carga y deflexión señalados aquí.
