Che cos'è un fascio composito?
Una trave composita è un elemento di costruzione tipicamente costituito da una lastra di cemento armato rinforzata fissata e supportata da travi di acciaio profilate. Le travi composte sono più forti della somma delle loro parti costituenti e presentano una combinazione favorevole delle caratteristiche di resistenza di entrambi i materiali. Ciò significa che una trave composita in acciaio e cemento avrà sia la resistenza a compressione del calcestruzzo sia la resistenza a trazione dell'acciaio. Esistono diversi altri tipi di travi composte utilizzate nell'industria delle costruzioni che combinano vari tipi di calcestruzzo con materiali compositi plastici e legname. La trave composita in acciaio e cemento armato è, tuttavia, la più utilizzata.
Unire due materiali diversi per formare un composito non combina solo i punti di forza collettivi dei due materiali. La formazione di un'unione tra materiali rilevanti migliora effettivamente le loro caratteristiche fisiche e rende il composito più forte della somma dei loro punti di forza. Nella costruzione su larga scala, acciaio e cemento sono le combinazioni più utilizzate per le travi composte. Il calcestruzzo conferisce massa composita, rigidità e resistenza alla compressione e riduce la deflessione e le vibrazioni nella lastra. Gli elementi in acciaio conferiscono alla trave la sua resistenza alla trazione con un'eccellente resistenza a rapporti di peso e tempi di costruzione rapidi.
Una delle parti più importanti di una trave composita sono i punti di fissaggio o i connettori a taglio tra i due materiali. La corretta connessione delle due parti del composito consente ai materiali di agire come un'unità e conferisce al fascio composito la sua forza intrinseca. Questi connettori a taglio sono in genere montanti saldati alle travi di acciaio e fissati alla lastra di cemento. Il numero e le dimensioni di questi connettori a taglio sono accuratamente calcolati in quanto rappresentano una parte critica delle prestazioni meccaniche dei compositi.
Una trave in cemento e acciaio composito può utilizzare lastre di cemento precedentemente fuse o essere gettate sul posto. Le lastre prefabbricate sono costruite con fessure o tasche che accettano i perni di fissaggio. Queste tasche vengono quindi riempite di cemento quando la lastra è posizionata correttamente. La fabbricazione di lastre in loco è un po 'più complessa e richiede la posa di un foglio di ponte profilato prima di versare il calcestruzzo. Questo ponte è tipicamente in lamiera di acciaio leggero con profili diversi a seconda dell'applicazione.
Il foglio viene posato sopra le travi, quindi i connettori a taglio vengono fissati alle travi mediante un processo di "saldatura passante" o mediante sparo. Una volta che il ponte è in posizione, il calcestruzzo viene versato sulla parte superiore e vengono aggiunte barre di rinforzo. Il ponte serve a tappare o contenere il calcestruzzo bagnato e inoltre conferisce resistenza al composito una volta che la lastra è indurita.
Diversi altri tipi di travi composte sono utilizzati nella costruzione su scala ridotta. Questi includono travi di legno che supportano nastri di cemento leggero usati come lastre per pavimenti in molte case in legno. Le scatole composite in resina riempite di cemento sono spesso utilizzate nella costruzione di ponti. Sono robusti, veloci da fabbricare e relativamente leggeri e richiedono l'installazione di un minimo di macchinari pesanti. Sebbene molto diversi nei materiali utilizzati, questi elementi strutturali sfruttano tutti lo stesso principio delle resistenze condivise delle più tradizionali travi in acciaio e cemento.