Come faccio a scegliere il miglior design della capriata?
La capriata è un design di ingegneria che risale a migliaia di anni. Un disegno di capriata planare è un triangolo semplice, o triangoli collegati, mentre una capriata spaziale ha membri che si estendono in una direzione diversa per stabilire una terza dimensione. Le capriate sono utilizzate per inquadrare ponti, tetti, pavimenti, sottofondi e molte altre strutture. Il miglior design della capriata dipende in genere dall'applicazione.
Un disegno di capriata planare viene utilizzato per ponti e tetti a cornice. Per un tetto, i triangoli collegano le travi del tetto e le travi del soffitto; il carico viene ripartito tra travi e travetti. Per una struttura a ponte, la parte superiore e inferiore del travetto sono parallele e sono chiamate accordi. Travi solide per supportare il carico su un ponte aumenterebbero notevolmente il peso e il costo; la capriata supporta il carico a vari gradi, a seconda di quanto sono distanziati gli accordi.
I disegni della capriata planare provati e veri includono la capriata di Pratt - con scatole che contengono un membro diagonale per scatola - e la capriata della posta del re - con un elemento verticale e due membri angolati che si collegano alla parte superiore della verticale. Le capriate della posta della regina hanno due membri verticali e un accordo superiore che comprende una scatola che sono supportate da un membro ad angolo su ogni verticale. Le capriate lenticolari, comunemente viste sui ponti, hanno l'accordo superiore della capriata che corre su un arco delicato, dando così una forma a lente a ciascuna struttura della capriata.
Per una capriata spaziale, un tetraedro o una forma piramidale è il disegno di capriata più comune. Le capriate spaziali più complicate collegheranno e configureranno i tetraedri in vari modi per distribuire forze di carico, torsione, compressione e trazione. I disegni di capriate spaziali possono essere visti in strutture, come i piloni delle linee ad alta tensione. Inoltre, le reti di capriate spaziali vengono utilizzate per le strutture dei tetti degli edifici commerciali.
L'analisi dei disegni delle capriate è un processo complesso, ma in genere l'analisi viene eseguita a livello dei giunti o delle cerniere della struttura anziché lungo la lunghezza dei membri. Il carico che viene esercitato da un'auto o da un treno che passa, ad esempio, è considerato un momento in cui le sollecitazioni sono principalmente sulle articolazioni e le sollecitazioni esercitate lungo le lunghezze degli elementi sono trascurabili. Diagrammi grafici, come il diagramma di Cremona o il diagramma di Culmann, vengono utilizzati per calcolare le sollecitazioni sugli stessi elementi di capriata. Per esaminare ulteriormente questi tipi di carichi, è possibile utilizzare formule come il metodo analitico Ritter.