Travature Reticolari e Sistemi di Supporto in Legno: Guida Completa e Consigli Essenziali

Le travi reticolari rappresentano uno degli elementi strutturali più efficaci e versatili nell’ambito dell’ingegneria civile e dell’architettura. Costituite da un insieme di aste disposte in una configurazione a rete, queste travi sono progettate per essere sottoposte esclusivamente a sollecitazioni di sforzo assiale, garantendo così una leggerezza e una resistenza senza eguali. Queste caratteristiche le rendono ideali per una vasta gamma di applicazioni, dai ponti agli edifici industriali, fino alle grandi coperture. Allo stesso tempo, per garantire la stabilità e la durabilità delle strutture in legno, è fondamentale l'utilizzo di sistemi di supporto adeguati. In questo articolo esploreremo sia il mondo delle travature reticolari, dalle loro origini ai moderni schemi e principi di progettazione, sia i dettagli sui supporti specifici per travi in legno, analizzandone tipi, capacità di carico e applicazioni pratiche.

Cosa sono le Travature Reticolari?

Una struttura reticolare è costituita da una serie di aste sottoposte unicamente a sforzo normale di trazione o compressione, collegate tra loro con vicoli a cerniera. Può essere bidimensionale o tridimensionale. Una struttura reticolare in cui la lunghezza è molto più sviluppata rispetto all'altezza e alla larghezza viene detta trave o travatura reticolare. Le aste che compongono una trave reticolare possono essere realizzate in diversi materiali, tra cui l’acciaio e il legno, e sono disposte in modo tale da formare triangoli, una configurazione geometrica che offre la massima stabilità e resistenza. Dal punto di vista statico, si assume che i nodi di connessione tra le aste di una trave reticolare siano del tipo “a cerniera” e che i carichi siano costituiti da forze concentrate applicate sui nodi stessi. Questa configurazione implica che le aste siano sollecitate esclusivamente a sforzo normale, eliminando così le sollecitazioni di taglio e momento all’interno dei vari componenti. Le aste sottoposte a trazione e compressione si definiscono rispettivamente tiranti e puntoni. Esistono molti schemi di travi reticolari, quasi tutte con le aste disposte secondo maglie triangolari perché questa figura risulta indeformabile. Il profilo complessivo di una trave reticolare, a seconda dei casi, può essere rettangolare, triangolare o curvilineo per assecondare la particolare forma di una copertura.

Evoluzione Storica delle Travature Reticolari

In Nord e Centro Europa le travi reticolari sono usate fin da Medioevo per la costruzione dei tetti (dall'inclinazione molto accentuata) di chiese, palazzi gentilizi e semplici case di abitazione. Anche la capriata palladiana tipica dell'architettura storica italiana può essere considerata una particolare variante di travi reticolari. Questi primi esemplari erano formati da aste o membrature lignee collegate a incastro o mediante chiodatura. Le travi reticolari moderne si sviluppano invece nella seconda metà del XIX secolo con l'introduzione dei profilati in ferro e acciaio, economici e con dimensioni standard. Attualmente le travi reticolari, normalmente di grande luce, sono costituite da elementi in legno lamellare o profili metallici tubolari, scatolari, con sezione a C, a L o infine tipo IPE o HE.

Componenti e Funzionamento di una Trave Reticolare

Quali sono i componenti di una trave reticolare

Le travi reticolari si compongono di una serie di elementi che lavorano insieme per formare una struttura resistente e leggera. Questi componenti possono essere così classificati:

correnti: sono gli elementi che formano la spina dorsale della trave e distribuiscono i carichi lungo la lunghezza dell’elemento. Si dividono in:
- corrente superiore: insieme di aste orizzontali situate nella parte superiore della trave. Questi elementi sono soggetti principalmente a compressione;
- corrente inferiore: insieme di aste orizzontali situate nella parte inferiore della trave. Questi elementi sono soggetti principalmente a trazione;
aste di parete: contribuiscono a mantenere la distanza tra il corrente superiore e quello inferiore, garantendo che la struttura rimanga stabile e rigida. Lavorano per contrastare le sollecitazioni verticali e tangenziali, mantenendo inalterata la configurazione della trave. Le aste di parete si dividono, a loro volta, nei seguenti elementi:
- montanti: aste verticali che collegano il corrente superiore con quello inferiore. I montanti devono assorbire le sollecitazioni tangenziali che sorgono con l’inflessione dei correnti;
- diagonali: aste inclinate che collegano i correnti. Le diagonali lavorano principalmente per assorbire le forze di trazione e compressione e contribuiscono a mantenere la stabilità e la rigidità della struttura;
nodi: sono i punti di connessione tra le aste. I nodi sono cruciali per il trasferimento delle forze tra le aste e devono essere progettati per resistere a elevate sollecitazioni senza provocare debolezze strutturali.

Come funziona una trave reticolare?

Il meccanismo resistente della trave reticolare si basa sulla capacità dei suoi componenti di lavorare sinergicamente per assorbire e distribuire le forze attraverso le aste, che sono sottoposte esclusivamente a sollecitazioni di trazione o compressione. Le aste di parete, a seconda della sollecitazioni a cui sono sottoposte, possono essere suddivise in:

puntoni: aste sollecitate a compressione;
tiranti: aste sollecitate a trazione.

Questi elementi sono collegati nei nodi, che rappresentano i punti in cui le forze sono trasmesse da un’asta all’altra. Grazie alla disposizione triangolare delle aste, la trave reticolare è in grado di distribuire le forze in modo efficiente, minimizzando il rischio di deformazioni. Questo principio di funzionamento permette alla trave reticolare di coprire grandi distanze con una ridotta quantità di materiale rispetto a una trave piena.

Come è fatta e come funziona una travatura reticolare?

Vantaggi e Applicazioni delle Travature Reticolari

Quali vantaggi offrono le travi reticolari?

Le travi reticolari rappresentano una soluzione strutturale altamente versatile e vantaggiosa in numerosi ambiti dell’ingegneria. Rispetto alle tradizionali travi a sezione piena, esse offrono una serie di benefici significativi:

leggerezza strutturale: la configurazione a reticolo consente di ottenere una struttura significativamente più leggera a parità di capacità portante. Questa caratteristica diventa fondamentale nelle applicazioni in cui il peso della struttura è un fattore determinante, come nel caso delle strutture soggette a carichi sismici;
efficienza nell’impiego dei materiali: la disposizione triangolare delle aste che compongono la trave reticolare consente una migliore distribuzione degli sforzi, permettendo di sfruttare in modo più efficiente il materiale utilizzato. Ciò si traduce in sezioni trasversali più snelle e un minore consumo di materiali;
versatilità di utilizzo: le travi reticolari possono essere progettate e realizzate per soddisfare le esigenze di una vasta gamma di applicazioni, dalle coperture di grandi luci ai ponti, dagli edifici residenziali a quelli industriali e commerciali. La loro geometria può essere facilmente adattata alle specifiche richieste del progetto;
prefabbricazione e montaggio semplificati: le travi reticolari possono essere prefabbricate in stabilimento, garantendo un controllo di qualità superiore e riducendo i tempi di costruzione in cantiere. Il loro montaggio risulta rapido e semplice;
manutenibilità: le travi reticolari risultano facilmente ispezionabili e permettono di individuare e risolvere rapidamente eventuali problemi strutturali.

Applicazioni delle travi reticolari

Grazie alla loro efficienza strutturale e all’elevata versatilità, le travi reticolari trovano applicazione in diversi ambiti dell’ingegneria e dell’architettura. Vengono utilizzate principalmente per realizzare:

coperture di grandi luci in edifici industriali, impianti sportivi, hangar, spazi aperti o altre strutture nelle quali sia necessario coprire ampie superfici senza supporti intermedi;
impalcati di ponti e viadotti per i quali sia richiesta un’elevata resistenza e leggerezza per il superamento di ostacoli naturali o artificiali, quali fiumi, vallate, strade, ecc.;
edifici residenziali e commerciali in cui sia necessario contenere il peso complessivo della struttura per migliorare la resistenza alle sollecitazioni sismiche;
strutture temporanee e modulari che siano in grado di garantire un’elevata rapidità di montaggio e smontaggio.

Tipologie di Travature Reticolari

Le travi reticolari si distinguono principalmente per la loro geometria e per il tipo di sollecitazioni a cui sono soggette le loro aste. Ecco un elenco delle principali tipologie di travi reticolari con una breve descrizione delle loro caratteristiche e del loro comportamento (ipotizzando che siano sottoposte a carichi gravitazionali):

travatura Warren: conosciuta anche come travatura Neville, questa tipologia si distingue per la sua semplicità ed efficienza strutturale. La configurazione geometrica di questo elemento non prevede l’utilizzo di montanti verticali, ma solamente di diagonali disposte in modo da formare triangoli isosceli o equilateri. Il corrente superiore risulta compresso, quello inferiore teso, mentre le diagonali consecutive presentano sforzi alternati di compressione e trazione. Nello specifico, le diagonali discendenti verso la mezzeria della trave sono tese, mentre quelle ascendenti verso la mezzeria sono compresse;
travatura Howe: la geometria di questo elemento è caratterizzata della presenza di montanti verticali e di diagonali ascendenti verso la mezzeria della trave. I primi sono soggetti a trazione, mentre le seconde sono tutte soggette a compressione. Il corrente superiore risulta compresso, mentre quello inferiore teso;
travatura Mohnié: questa tipologia è simile alla precedente poiché si compone di montanti verticali e aste diagonali che, però, sono disposte con andamento discendente verso la mezzeria della trave. Le sollecitazioni delle aste di parete risultano, quindi, invertite rispetto alla travatura Howe, con diagonali soggette a trazione e montanti verticali sottoposti a compressione. I correnti superiore e inferiore risultano, invece, soggetti rispettivamente a compressione e trazione;
travatura Pratt: può essere considerata come la combinazione tra le travature di Howe e Mohniè. È costituita da montanti verticali e aste diagonali che assumono alternativamente una configurazione ascendente e discendente. Come avviene in tutti gli schemi, il corrente superiore è soggetto a compressione, mentre quello inferiore è soggetto a trazione. Le diagonali discendenti verso la mezzeria dell’elemento sono tese, a differenza di quelle ascendenti che sono invece compresse. Per quanto riguarda i montanti, quelli pari sono soggetti a compressione, mentre quelli dispari risultano scarichi;
travatura Nielsen: questa tipologia differisce dalle precedenti poiché il corrente superiore assume una configurazione parabolica. I montanti verticali sono assenti, quindi, le aste di parete sono costituite esclusivamente da elementi disposti in diagonale soggetti a trazione. Il corrente superiore curvilineo è soggetto ad uno sforzo di compressione quasi costante, mentre il corrente inferiore risulta teso;
travatura parabolica rovescia: diversamente dalla travatura Nielsen, questa tipologia si caratterizza per la presenza di un corrente superiore rettilineo e di un corrente inferiore di forma parabolica, soggetti rispettivamente a sforzi costanti di trazione e compressione. Le aste di parete sono costituite da montanti verticali compressi e da diagonali tese;
travatura con doppia diagonale: è un sistema iperstatico che prevede il posizionamento di due diagonali, di cui una ascendente e una discendente, tra due montanti consecutivi. Viene utilizzata nei casi in cui si può verificare un’inversione dei carichi, come accade per il vento o l’azione sismica. Questa configurazione permette di affrontare meglio le inversioni dei segni delle sollecitazioni, con diagonali che possono essere tese o compresse a seconda delle condizioni di carico.

Progettazione di una Trave Reticolare

Come si progetta una trave reticolare?

Progettare una trave reticolare implica una serie di passaggi che includono l’analisi strutturale e la determinazione delle sollecitazioni nei vari componenti. Qui di seguito vengono descritti i passaggi principali per la corretta progettazione di una trave reticolare:

Leggi anche: Dimensionamento Travi Muri Portanti

definisci la geometria della trave: inizia determinando la configurazione della trave reticolare che intendi progettare, indicando chiaramente la disposizione dei nodi e delle aste. Questo passaggio sarà la base per l’analisi successiva;
identifica i carichi e i vincoli: precedi con un’analisi dei carichi per valutare accuratamente le azioni applicate sulla trave. Definisci, inoltre, le condizioni di vincolo che possono influenzare l’equilibrio della struttura;
analizza le sollecitazioni: determina l’entità degli sforzi nelle aste utilizzando il metodo dell’equilibrio ai nodi o il metodo delle sezioni. Il primo consiste nell’applicare le equazioni dell’equilibrio statico (somma forze e momenti = 0) a ciascun nodo della struttura per ricavare le forze assiali negli elementi. Il secondo, invece, prevede di “tagliare” la trave lungo una sezione che attraversi non più di tre aste non convergenti nello stesso nodo. Si applicano poi le equazioni di equilibrio statico alla sezione tagliata per determinare l’entità delle sollecitazioni;
dimensionamento della trave: sulla base delle sollecitazioni ottenute, dimensiona i componenti della trave reticolare in modo da soddisfare le verifiche di resistenza e stabilità, considerando i principali stati limite (resistenza ultima, deformazioni ammissibili);
verifiche finali: controlla che le sollecitazioni nei vari componenti non superino le tensioni ammissibili del materiale scelto. Successivamente, verifica la stabilità complessiva della struttura, prestando particolare attenzione ai possibili fenomeni di il buckling (instabilità a compressione). Assicurati che la trave sia progettata per evitare tali problemi, utilizzando adeguate verifiche e fattori di sicurezza, che puoi reperire all’interno degli Eurocodici per la progettazione strutturale.

La progettazione di un trave reticolare può risultare estremamente complessa se eseguita manualmente. Per semplificare e migliorare questo processo, consigliamo l’utilizzo di un software di calcolo strutturale avanzato. Grazie all’integrazione tra tecnologia BIM e analisi FEM, questo strumento faciliterà la modellazione delle tue strutture e ti consentirà di eseguire analisi strutturali precise e affidabili che ti aiuteranno a valutare il comportamento di ciascun componente sotto diverse condizioni di carico. Approfitta di una prova gratuita di trenta giorni per scoprire tutte le funzionalità di questo software e ottimizzare il tuo lavoro di progettazione.

Sistemi di Supporto per Travi in Legno

Per la costruzione di strutture con travi in legno, una struttura robusta è molto importante. Le staffe per travi in legno con ali sono estremamente utili per montare rapidamente travi, ad esempio per una pensilina o per un sottotetto.

Capacità di Carico delle Staffe per Travi in Legno con Ali (Esempio Wovar 5x15 cm)

In questo articolo ti parleremo di tutto ciò che riguarda la capacità di carico delle staffe per travi in legno con ali esterne di Wovar, prendendo il modello da 5 x 15 cm come esempio. La capacità di carico di una staffa per travi in legno con ali è suddivisa in tre direzioni: la capacità di carico verso il basso (DR), la capacità di carico lontano dal muro (T) e la capacità di carico laterale (DW). Per rendere più chiara la situazione, abbiamo indicato le direzioni di carico nell’immagine a fianco. Inoltre, il numero di fori per le viti varia anche per ciascuna staffa per travi in legno con ali. Anche questo influisce sulla capacità di carico. Queste informazioni sono chiaramente indicate anche per ciascuna staffa per travi in legno con ali nelle singole pagine dei prodotti.

Portata delle staffe formato 5 × 15 cm

La capacità di carico è stata testata utilizzando un totale di 28 viti zincate da 5 × 35 mm. Si consiglia di utilizzare viti con un diametro minimo di 4,0 mm. La capacità di carico per il fissaggio con chiodi è stata testata con 28 chiodi da 4x40 mm con filettatura.

Direzione	con chiodi	con viti
DR	1062 KG	3633 KG
DW	1468 KG	3603 KG
T	130 KG	2682 KG

La capacità di carico indicata nella tabella si riferisce alle connessioni a T legno su legno. Per il fissaggio con viti, si consiglia di utilizzare viti con un diametro minimo di 4,0 mm*.

Sapevi che le staffe per travi in legno con ali sono dotate del marchio CE e quindi sono state testate per la loro capacità di carico? Questo ci consente di fornire informazioni precise sulla capacità di carico delle staffe. Al contrario, le staffe standard senza ali non dispongono di un marchio CE. Di conseguenza, la loro capacità massima di carico non è nota. Per conoscere le differenze tra le staffe per travi in legno con ali e quelle senza, puoi leggere il nostro altro articolo sul blog!

Altre Tipologie di Supporti e Ancoraggi per Travi

Oltre alle staffe con ali, esistono numerose altre soluzioni per il supporto e l'ancoraggio di travi in legno e altri elementi strutturali.

Supporto per travi a U fisso e ferro di ripresa nervato di 250 mm.
Ancoraggio monoblocco da affogare nel calcestruzzo con perno di centratura nervato da 250 o 400 mm.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza con bulloni di ancoraggio e fissaggio tramite lama.
Ancoraggio monoblocco da affogare nel calcestruzzo con lama (forma a T) e perno di centratura nervato da 250 mm.
Staffa di supporto per trave in legno estremamente robusta con attacco fisso a forma di H. Per l'inserimento nel calcestruzzo.
Robusta staffa con bulloni di ancoraggio e piastra di supporto piatta. Composto da due elementi, tassellabile alla base, fissaggio della trave con larghezze regolabili.
Supporto per travi extra-resistente e regolabile in altezza con montaggio lama. Per l'inserimento nel calcestruzzo.
Supporto per travi robusto e regolabile in altezza con attacco a perno e bulloni di ancoraggio.
Semplice supporto per travi con bulloni di ancoraggio e larghezza fissa delle forcelle.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza, con bulloni di ancoraggio e larghezza delle forcelle regolabile.
Robusta staffa di supporto regolabile in altezza con bulloni di ancoraggio e montaggio a perni.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza con bulloni di ancoraggio e fissaggio tramite lama.
Composto da due elementi, tassellabile alla base, fissaggio della trave con larghezze regolabili.
Semplice supporto per travi con bulloni di ancoraggio e larghezza fissa delle forcelle.
Ancoraggio monoblocco da affogare nel calcestruzzo con perno di centratura nervato da 250 o 400 mm.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza, con bulloni di ancoraggio e larghezza delle forcelle regolabile.
Ancoraggio monoblocco da affogare nel calcestruzzo con lama (forma a T) e perno di centratura nervato da 250 mm.
Staffa di supporto per trave in legno estremamente robusta con attacco fisso a forma di H. Per l'inserimento nel calcestruzzo.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza con bulloni di ancoraggio e fissaggio tramite lama.
Supporto per travi robusto, regolabile in altezza con bulloni di ancoraggio e fissaggio tramite lama.

Esempio: Supporto per Trave in Legno ad U 12x8 cm

Il supporto per travi in legno ad U di dimensioni 12cm x 8cm trova applicazione in gazebo, pergolati e recinzioni. Nelle strutture esterne in legno il punto di partenza del montante richiede un elemento compatibile con la sezione del pilastro. Il supporto per travi in legno 12x8 serve a creare una sede metallica per pilastri L 12 cm x P 8 cm. L’impiego è indicato per gazebo, pergolati e recinzioni. Un supporto a U per trave in legno zincato consente di alloggiare il montante in una sede metallica definita. Un supporto per trave in legno rialzato mantiene il pilastro separato dal piano di appoggio. Lo spessore di 3 mm contribuisce alla rigidità del componente. Il prodotto si utilizza come base per elementi verticali in strutture esterne leggere in legno. In un gazebo può essere impiegato come supporto del pilastro verticale. In un pergolato può essere utilizzato per definire il punto di appoggio inferiore della struttura. Prima dell’installazione è necessario verificare la corrispondenza tra la sezione del legno e la misura del portapalo indicata. Un supporto zincato rialzato mantiene il montante separato dal piano di appoggio. La differenza principale riguarda il nodo inferiore della struttura e il modo in cui il pilastro si collega alla superficie di posa. La valutazione dipende dalla sezione del legno, dal tipo di struttura e dal sistema di fissaggio previsto. La finitura zincata è indicata per contesti esterni. In questo prodotto la funzione tecnica prevale sull’aspetto decorativo. La finitura zincata si adatta a strutture esterne con altri elementi metallici di supporto. Il supporto per travi in legno 12x8 rappresenta una soluzione tecnica per la base di pilastri in strutture esterne leggere.

Dalla Produzione alla Vendita

I Prodotti offerti sul nostro sito sono interamente di Nostra Produzione e derivano dall' esperienza di tre generazioni nella lavorazione della lamiera. La gestione interna di tutte le fasi produttive ci permette di controllare direttamente la Qualità e la Precisione dei prodotti, offrendo Soluzioni su Misura per le specifiche esigenze dei clienti. L'assenza di intermediari garantisce un rapporto Qualità-Prezzo più vantaggioso rispetto ai rivenditori. Inoltre, la consulenza e l'assistenza provengono direttamente dal nostro team di esperti, garantendo una comunicazione efficiente e specializzata.

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