Cos'è una capriata in acciaio del tetto?
Una capriata in acciaio del tetto è una struttura strutturale prefabbricata composta da elementi in acciaio disposti in una serie di triangoli. La geometria triangolare rende la capriata intrinsecamente stabile: i carichi vengono trasportati principalmente come tensione assiale e compressione negli elementi piuttosto che come flessione, quindi è possibile ottenere campate lunghe con relativamente poco materiale. Ecco perché le capriate del tetto sono la soluzione standard per magazzini, impianti industriali, hangar per aerei, palestre, edifici agricoli e capannoni commerciali che necessitano di ampi spazi interni liberi da colonne.
Le capriate del tetto vengono solitamente fabbricate in officina da sezioni e piastre di acciaio, quindi trasportate sul posto ed erette tramite gru, con collegamenti sul campo realizzati tramite bulloni o saldature ad alta resistenza. La progettazione e la fabbricazione seguono il codice della struttura in acciaio applicabile alla regione del progetto, come GB 50017 in Cina, AISC 360 in Nord America o EN 1993 in Europa, utilizzando qualità di acciaio strutturale come Q235B, Q355B, ASTM A36/A572 o EN 10025 S355.
Componenti principali di una capriata in acciaio del tetto
Accordo superiore- l'elemento di confine superiore che resiste alla compressione assiale e alle forze di flessione trasmesse dagli arcarecci del tetto.
Accordo inferiore- l'elemento di confine inferiore che funge da tirante di tensione resistendo alla spinta verso l'esterno della travatura reticolare.
Membri del web- elementi diagonali e verticali interni che collegano le corde; trasferiscono i carichi di taglio tra gli accordi superiori e inferiori.
Nodi del fazzoletto- piastre di acciaio in cui si intersecano corde e membri dell'anima, collegate mediante bullonatura o saldatura.
Nodo apicale- il nodo di connessione più alto dove si incontrano i due accordi superiori.
Rinforzo a X-- elementi di rinforzo secondari che forniscono stabilità laterale e resistono alla torsione indotta dal vento-.
Piastre da parete/piastre di base portanti- piastre che supportano le estremità della capriata e trasferiscono i carichi del tetto su colonne o pareti.
Tipi comuni di capriate in acciaio per tetti
| Tipo di traliccio | Geometria | Uso tipico |
|---|---|---|
| Fink capriata | Ragnatele a forma di W- | Officine industriali standard, serre agricole, magazzini medi |
| Come travatura | Verticali in compressione, diagonali in tensione | Carichi concentrati pesanti in impianti industriali e supporti di ponti |
| Travatura Pratt | Verticali in tensione, diagonali in compressione | Grandi centri logistici e stabilimenti-di grandi dimensioni soggetti a carichi gravitazionali |
| Travatura Warren | Fettuccia a triangolo equilatero | Campate medio-lunghe con carichi uniformemente distribuiti |
| Traliccio a forbice | Accordi inferiori inclinati incrociati | Sale espositive, chiese, atri che richiedono soffitti a volta rialzati |
| Monotravatura | Profilo-a pendenza singola,-ad angolo retto | Posti auto coperti, ampliamenti di strutture, capannoni-a falda singola |
| Traliccio del ventilatore | Ragnatele radianti-a forma di ventaglio | Laboratori-di ampia portata, auditorium, palestre |
| Re montante capriata | Montante verticale singolo con due diagonali | Garage-a campata corta, ricoveri per attrezzi, telai di legatura secondari |
| Traliccio della regina | Due montanti verticali simmetrici | Tetti inclinati industriali e civili di media- campata |
La scelta del tipo di traliccio dipende dalla luce libera, dalla pendenza del tetto, dal carico e dai requisiti architettonici. Per un progetto specifico, la geometria della travatura reticolare e le dimensioni degli elementi devono sempre essere confermate dalla progettazione strutturale in conformità con la normativa vigente.
Vantaggi delle capriate del tetto in acciaio
Elevato rapporto-/-peso
Poiché gli elementi della travatura reticolare lavorano principalmente in tensione e compressione assiale, l'acciaio viene utilizzato in modo efficiente e il carico proprio del tetto è basso. I tetti più leggeri riducono il carico su colonne e fondazioni, il che è particolarmente utile su terreni poveri o dove le fondazioni sono costose.
Lunghe campate libere
Convertendo i momenti flettenti in forze assiali, le capriate possono estendersi molto più lontano rispetto a travi solide di peso simile, creando spazi liberi da colonne-per magazzini, palazzetti dello sport e terminal.
Buon comportamento sismico e dinamico
La massa ridotta di una capriata in acciaio riduce la domanda sismica e la duttilità dell'acciaio consente alla struttura di dissipare l'energia sotto l'azione del terremoto quando le connessioni sono dettagliate correttamente.
Costruzione veloce e industrializzata
Le capriate sono prefabbricate in fabbrica con tagli e saldature precise, e l'assemblaggio in cantiere si basa principalmente su connessioni bullonate. Ciò abbrevia il programma di costruzione e riduce-la manodopera in loco e il rischio meteorologico.
Flessibilità di progettazione
La geometria della capriata può essere adattata a tetti piani, inclinati o curvi e la rete aperta consente a servizi come condutture, tubi e illuminazione di passare attraverso la profondità della capriata.
Capriate del tetto in acciaio contro capriate in legno
| Articolo | Capriata del tetto in acciaio | Capriata del tetto in legno |
|---|---|---|
| Durabilità | Materiale inorganico; resistente alla putrefazione, alle termiti e alle muffe quando rivestito | Materiale organico; sensibile agli insetti del legno-e all'umidità |
| Stabilità dimensionale | Stabile; restringimento o deformazione minimo con il cambiamento di temperatura | Può deformarsi, spaccarsi o attorcigliarsi con i cambiamenti stagionali dell'umidità |
| Capacità di portata | L'elevato rapporto-in-peso consente ampie campate libere | Durata limitata; sezioni pesanti o struttura aggiuntiva necessaria per ampie campate |
| Comportamento del fuoco | Non-combustibile; protetto da rivestimenti ignifughi-ove richiesto | Combustibile; richiede un trattamento ignifugo- |
| Manodopera in-sede | Assemblaggio prefabbricato bullonato, meno manovre in cantiere | Ampio campo di carpenteria e carpenteria |
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Domande frequenti
D: Quanto durano le capriate del tetto in acciaio?
Con un'adeguata protezione dalla corrosione e una manutenzione periodica, le capriate del tetto in acciaio possono garantire una durata di servizio di diversi decenni - in genere dell'ordine di 50 anni o più quando il sistema di rivestimento è adeguato alla categoria di corrosività del sito e sottoposto a manutenzione. La durata effettiva dipende dall'ambiente, dalla qualità del rivestimento e dalla frequenza delle ispezioni.
D: È possibile fissare un soffitto interno a capriate in acciaio?
Sì, ma i dettagli della connessione devono essere progettati, poiché il corrente inferiore è un elemento portante-del carico. Ganci, clip e intelaiatura possono essere attaccati ai nodi approvati o lungo la corda con connessioni ingegnerizzate; un ingegnere strutturale dovrebbe verificare i carichi derivanti dalle finiture del soffitto, dall'isolamento e dall'illuminazione.
D: Quali tipi di capriate in acciaio sono disponibili?
I tipi comuni includono il traliccio Pratt (diagonali in compressione, verticali in tensione), il traliccio Fink (popolare per campate più piccole e residenziali), il traliccio Warren (tessitura a triangolo equilatero) e il traliccio Howe (verticali in compressione). Il tipo migliore dipende dalla campata, dalla pendenza e dal carico.
D: Qual è la spaziatura tipica per le capriate del tetto in acciaio?
La spaziatura dipende dal carico proprio del tetto, dalla campata e dai carichi di vento o neve. Negli edifici industriali e commerciali standard, le capriate sono comunemente distanziate a intervalli di diversi metri - spesso nell'intervallo da 3 m a 9 m dal centro-al-centro - con arcarecci che si estendono tra le capriate. La spaziatura esatta deve essere determinata dalla progettazione strutturale.
D: Le capriate del tetto in acciaio richiedono manutenzione?
Le capriate in acciaio richiedono molta meno manutenzione ordinaria rispetto a quelle in legno, ma si consigliano ispezioni periodiche - in particolare controllando il rivestimento in corrispondenza dei giunti bullonati, dei dettagli delle saldature e delle aree in cui la vernice è stata graffiata, in modo che la corrosione venga rilevata precocemente.
D: Quali tipi di acciaio vengono utilizzati per le capriate del tetto?
I gradi tipici sono Q235B e Q355B per GB/T 1591, ASTM A36 e A572 Grado 50 o EN 10025 S235 e S355. I gradi di resistenza-più elevati possono essere utilizzati per campate lunghe in cui le dimensioni degli elementi sono determinate dalla resistenza anziché dalla rigidità.