Che cos'è un sistema di travi?

In architettura o ingegneria strutturale, un sistema di travi è una disposizione di travi di sostegno in legno o acciaio configurate in una forma triangolare. In genere, le estremità orizzontali sono collegate ad altre capriate nel sistema. I sistemi di capriate vengono spesso utilizzati nella costruzione di edifici, ponti e torri di servizio. Inoltre sono comunemente usati nella progettazione e negli spettacoli scenici.

Uno dei vantaggi del sistema a traliccio è la sua semplicità. Il triangolo sopporta carichi solo alle sue articolazioni o nodi. Una struttura triangolare è stabile e non necessita di alcun supporto aggiuntivo per impedire il collasso, come farebbe un rettangolo. I calcoli delle forze sono facili perché sono presenti solo le forze di compressione e tensione. Ciò limita il numero e la direzione delle forze che devono essere prese in considerazione quando si determinano le forze in un elemento truss.

Nonostante la sua semplicità, un sistema di travi in ​​legno è estremamente robusto. Un sistema a traliccio è più forte di una trave perché può dissipare forze attraverso i suoi elementi strutturali. L'uso dei sistemi di travi nella costruzione è rimasto popolare anche dopo che altri materiali più forti sono diventati disponibili. I sistemi di capriate sono facili da costruire perché sono costituiti da pochi pezzi. Tendono ad essere leggeri e molto economici perché sono necessari solo travi e giunti.

I sistemi di capriate possono estendersi su grandi distanze e dissipare le forze in tutta la struttura con portanti solo alle estremità. Questo può essere molto conveniente nella costruzione di edifici residenziali e commerciali perché le pareti non portanti possono essere posizionate ad intervalli tra le due estremità del sistema di travi. Ciò consente flessibilità nella spaziatura delle pareti e consente di rimuoverle facilmente se necessario.

Ci sono alcuni svantaggi dei sistemi di travi, motivo per cui non vengono utilizzati in tutte le strutture del tetto. In situazioni in cui è necessario più spazio nell'area del tetto, come le stanze della soffitta, i sistemi di travi potrebbero occupare troppo spazio. I sistemi di capriate sono più difficili da posizionare rispetto alle travi. Devono essere montati a terra e sollevati in posizione con una gru, mentre le travi possono essere costruite rapidamente e senza attrezzature speciali. Nei sistemi di copertura che presentano molte irregolarità di forma, i sistemi di travi potrebbero non funzionare bene.

Sono disponibili molte varianti del sistema di travi per contrastare alcuni degli svantaggi e rendere il sistema in grado di gestire requisiti di carico diversi. Nel caso di torri di servizio, un sistema di traliccio tridimensionale potrebbe essere utilizzato per rendere la struttura verticalmente stabile e in grado di resistere a forti venti senza rovesciarsi. Un altro esempio di variazione sul sistema di travi è l'uso di una trave a sbalzo nella costruzione di ponti per rendere possibili lunghe campate di sistemi di travi.