Che cos'è una colonna di travi?

Una colonna di travi è un elemento verticale che supporta il carico - peso, forza del vento e forza sismica - su una trave sopra di essa. Ciò si ottiene trasferendo quel carico verso il basso, attraverso la struttura costruita, alla sua fondazione. Colonne a travi sono state utilizzate nella costruzione di edifici fin dai tempi antichi. Alcuni famosi primi esempi di questo includono il Colosseo romano e il Partenone greco.

I moderni grattacieli non sarebbero possibili senza l'uso di un sistema di colonne di travi di acciaio. Uno dei primi grattacieli che utilizzavano questo tipo di costruzione si trovava nel Woolworth Building, che fu costruito a New York City nel 1913. Tipicamente, nell'inquadratura dei grattacieli, le travi a I in acciaio poggiano su colonne a forma di H. I lati della flangia più lunga della colonna a forma di H sono più spessi del pezzo di nastro centrale. Questo in modo che possa resistere meglio alle forze di compressione.

Questi elementi di struttura strutturale possono essere realizzati con molti materiali diversi. Come nel Partenone e nel Colosseo, molte colonne portanti più antiche erano fatte di pietra. Inoltre, il legno viene spesso utilizzato a tale scopo nella costruzione di strutture in legno. Inoltre, per realizzare ponti autostradali e altri edifici vengono spesso impiegati sistemi di colonne in travi di cemento.

Quando questi elementi di supporto sono realizzati in acciaio, possono avere una varietà di forme diverse. Oltre alla colonna a forma di H, vengono spesso utilizzate anche sezioni tubolari tonde e quadrate di acciaio. A volte, queste colonne vuote sono piene di cemento, il che le rinforza ulteriormente.

La progettazione della colonna del fascio è di solito eseguita meglio da un ingegnere strutturale. Gli ingegneri strutturali utilizzano complesse formule matematiche per calcolare il carico della colonna proiettata. Questo aiuta a garantire che ci siano abbastanza colonne di travi nell'inquadratura per supportare l'edificio e qualsiasi forza, come il movimento del vento e della terra, che possa agire su di esso.

Nella maggior parte delle forme di questo tipo di costruzione, vengono solitamente impiegate speciali connessioni a colonna di trave. Nella struttura in acciaio, la colonna viene spesso saldata su una piastra di acciaio, quindi imbullonata o rivettata alla trave. Forme diverse, come alette o piastre terminali flessibili , sono spesso utilizzate.

Il fallimento di questo tipo di costruzione può comportare una flessione della colonna. A volte, ciò può accadere se vengono utilizzati materiali difettosi o se viene effettuato un calcolo errato della capacità portante, tra le altre ragioni. Se il carico è sufficientemente alto per la struttura di inquadramento della colonna del fascio, può collassare. Ecco perché è importante avere questo tipo di costruzione correttamente progettata.