Caratteristiche delle travi a I in legno e metallo per pavimenti

La scelta del materiale appropriato per le travi è essenziale se si vogliono costruire pavimenti robusti e affidabili. Le travi a I in metallo o in legno sono due scelte comuni, ognuna delle quali presenta vantaggi specifici e aspetti da considerare. Se siete a conoscenza di queste caratteristiche, potrete prendere decisioni più consapevoli per il vostro progetto di costruzione.

Le travi a I in legno sono rinomate per la loro leggerezza e semplicità di lavorazione. Sono spesso scelte per gli edifici residenziali per la loro economicità e flessibilità. Per garantirne la longevità, devono essere trattati e mantenuti in modo adeguato, poiché possono essere vulnerabili ai danni dell'umidità.

Tuttavia, grazie alla loro eccezionale resistenza e longevità, le travi a I in metallo sono il materiale preferito per l'utilizzo in edifici commerciali e industriali. Sono resistenti alla putrefazione e ai parassiti e possono sostenere carichi elevati. Lo svantaggio delle travi metalliche è che possono essere più costose e difficili da installare, in quanto richiedono attrezzature e conoscenze specifiche.

Confrontando i vantaggi e gli svantaggi delle travi a I in metallo e in legno, potrete decidere quale opzione si adatta meglio alle vostre esigenze e al vostro budget. Per aiutarvi a prendere le decisioni, questo articolo approfondisce queste caratteristiche.

Caratteristiche	Travi a I in legno	Travi metalliche a I
Peso	Più leggero, più facile da maneggiare	Più pesanti, più impegnative da lavorare
Resistenza	Robusto, ma può essere meno duraturo nel tempo	Estremamente resistente e durevole
Costo	Generalmente più economico	Più costose
Installazione	Richiede un'attrezzatura meno specializzata	Può richiedere macchinari pesanti
Impatto ambientale	Risorsa più sostenibile e rinnovabile	Maggiore impronta di carbonio
Resistenza al fuoco	Meno resistenti al fuoco	Altamente resistente al fuoco
Applicazione	Comune negli edifici residenziali	Utilizzato in grandi strutture commerciali

Caratteristiche delle travi a I

La caratteristica principale di questi prodotti è la loro forma di trave orizzontale che, vista in sezione trasversale e con una rappresentazione schematica dello spessore (sezione), ricorda una T di faggio su un substrato. In alternativa, se la trave viene ruotata nella direzione opposta, assomiglia a una spessa lettera H. Inoltre, l'aspetto è ritenuto da alcuni esperti un po' simile a quello delle rotaie.

La forma a lettera H dei prodotti è stata progettata per semplificare l'installazione di una varietà di strutture in cui le travi a I sono fondamentali per il sostegno e il rinforzo del carico. Tuttavia, essendo un componente della fondazione del pavimento di qualsiasi edificio in costruzione, sono particolarmente importanti.

Le dimensioni standard di una trave a I sono 14.0 x 73 x 7.5 (cm), anche se sono disponibili altre dimensioni. Ogni prodotto è contrassegnato in modo univoco con denominazioni alfanumeriche.

La resistenza, la stabilità e la capacità di sostenere strutture portanti sono tra le caratteristiche eccellenti e di alta qualità delle travi a I.

Carichi elevati e segni esterni di fluttuazioni atmosferiche nella costruzione delle travi. Hanno inoltre un'elevata densità di compressione, sono insensibili dal punto di vista meccanico e si attaccano in modo ideale a diversi materiali. I prodotti possono essere utilizzati per costruire edifici a telaio e altri elementi strutturali grazie alle caratteristiche elencate.

È prassi comune utilizzare le travi a I nella costruzione di edifici industriali e residenziali. Nel caso di coperture, campate, scale e solette in cemento armato, questi prodotti sono essenziali.

Le travi a I sono leggere e facilitano l'installazione e il trasporto. Per fissare i materiali si utilizzano angolari, ancoraggi, bulloni, rivetti, saldature, ganci metallici e tronchi.

Tipi

Le travi a I in legno e metallo sono le tipologie più utilizzate. Le case a pannelli composte da cemento armato e monolite sono prodotte su ordinazione utilizzando prodotti prefabbricati in cemento armato. Il primo tipo, composto da acciai di qualità superiore e buoni profili, si divide in:

• laminati a caldo;
• saldato.

Le travi laminate a caldo vengono prodotte in fabbrica fondendo ad alte temperature acciaio al carbonio e laminato, nonché leghe di alluminio (un processo noto come laminazione). Quelle saldate hanno una forma particolare che resiste alla torsione, perché vengono formate in officina con una tecnica di saldatura specializzata.

I vantaggi dei prodotti realizzati con materiale intrecciato a caldo sono:

• senza giunture (monolitiche):
• ampia scelta di dimensioni standard;
• disponibilità per la vendita (sempre sul mercato).

Quelle in legno sono tagliate con utensili da carpenteria su macchine di fabbrica. Sono disponibili in tre o in un unico pezzo.

Le travi a I in calcestruzzo con armatura sono realizzate versando calcestruzzo di qualità superiore (M300, 400, 500) su barre armate in stampi specializzati.

A seconda del tipo, ciascuna delle travi a I offerte ha le caratteristiche tecniche appropriate, come la forza, la densità, la resistenza agli influssi meccanici e alla temperatura, la resistenza all'acqua e al fuoco e l'idoneità alla costruzione di strutture civili e industriali.

Ad esempio, i prodotti in legno sono impregnati di composti unici che inibiscono il fuoco, quindi anche nel caso in cui un incendio scoppi all'interno dell'edificio, potrebbe essere necessario un po' di tempo prima che si sviluppi.

BDK-1 è la trave a I riutilizzabile più diffusa in edilizia, composta da alberi di conifere. Le dimensioni standard sono 40 x 80 (mm), con una sezione trasversale di quelle dimensioni.

• 1.500-4.500 (mm) – lunghezza;
• 80 (mm) – larghezza;
• 200 (mm) – altezza.

In questo caso, i denti sono inseriti nel legno o nel compensato spesso per 13 (mm). Le travi a I in legno sono fissate non solo con elementi di fissaggio, ma anche con la colla a più alta densità (D4000), come il "KESTOKOL"."

Il peso della struttura e il carico sulle fondamenta aumentano con le travi a I metalliche e la complessità del processo è associata a quelle saldate.

Inoltre, le travi a I a flangia larga (W), le colonne (K), la monorotaia (M), le speciali (S), le a flangia stretta (U) e le aggiuntive (D) sono classificate come standard (B). Questi materiali sono ampiamente utilizzati nell'economia nazionale per costruire edifici di vario tipo e complessità.

Le travi a I in metallo o in legno presentano vantaggi particolari per le pavimentazioni degli edifici. Le travi a I in legno sono perfette per gli edifici residenziali perché sono leggere, maneggevoli e offrono un isolamento termico superiore. D'altra parte, le travi metalliche a I sono ideali per le applicazioni commerciali e industriali grazie alla loro eccezionale resistenza, durevolezza e capacità di coprire distanze maggiori senza supporto. Scegliendo il tipo di trave a I appropriato, i costruttori possono garantire l'integrità strutturale, l'efficacia dei costi e l'idoneità ai requisiti specifici di un progetto, tenendo conto di queste caratteristiche.

Requisiti di base per i prodotti

Le norme tecniche specificano le caratteristiche tecniche fondamentali delle travi a I, come ad esempio:

1. Per quelli in metallo:
2. GOST 19425-74;
3. GOST 26020-83;
4. GOST 8239-89;
5. GOST R 57837-2017.
6. Per quelli in legno:
7. GOST 4981-87;
8. GOST 30244-94;
9. SNiP 2.08.01-89.
10. Per i prodotti in cemento armato:
11. GOST 20372-90;
12. GOST 24893.0-81.

Nelle norme tecniche elencate nelle prime sezioni sono sempre presenti riferimenti ad altre GOST, SNiP e STO. Hanno a che fare con la sostanza utilizzata, i calcoli, la distribuzione delle dimensioni, le circostanze di stoccaggio e altri dettagli significativi. Tuttavia, tutti i prerequisiti devono essere i seguenti, che li accomunano:

• forte e durevole;
• contrassegnate, a seconda del tipo;
• stabile dopo l'installazione;
• aderire bene alle varie sostanze e ai dispositivi di fissaggio utilizzati per i lavori di costruzione e di finitura;
• distribuire correttamente il carico, tenendo conto dell'impatto sulla fondazione;
• essere resistente al fuoco, ai terremoti, all'acqua e al gelo;
• utilizzati contemporaneamente alla barriera al vapore e all'impermeabilizzazione;
• hanno dimensioni standard diverse;
• essere realizzati con materiali di alta qualità prodotti in fabbrica;
• avere una durata nel tempo durante l'uso.

I requisiti sono soggetti a modifiche e aggiunte in base al progresso e alla crescita annuale delle tecnologie edilizie. I prodotti completi sono sempre disponibili per l'acquisto attraverso rivenditori specializzati, partner diretti o siti web dei produttori.

La trave a I ha una lunghezza massima di 12-15 metri (m). L'azienda crea un ordine personalizzato per il cliente se sono necessarie travi a I più lunghe per la costruzione di un impianto industriale.

Specifiche e dimensioni

Queste caratteristiche hanno a che fare con concetti quali la resistenza, il peso e le dimensioni del prodotto, tutti requisiti delineati nei documenti normativi chiamati GOST e SNiP (menzionati nella sezione precedente). Le travi a I devono possedere i seguenti attributi in conformità alle loro specifiche tecniche:

1. Garantire una sufficiente resistenza, stabilità e rigidità dell'intera struttura.
2. Fissare in modo sicuro i singoli elementi del telaio.
3. Ridurre il carico e distribuirlo uniformemente in relazione alla base di fondazione.
4. essere resistente al gelo e al fuoco.
5. Rispettare le marcature (N, W, M, K, S, A, V, B) e la distribuzione della lunghezza: misurata, non misurata, multipla.
6. La curvatura di una trave a I non può essere superiore al 2% della lunghezza.
7. La deflessione della parete, indicata nei calcoli come f, non può essere superiore a 0.15 (S).

La tabella delle specifiche tecniche di una trave a I può essere rappresentata come nell'immagine seguente:

L'immagine mostra la sezione trasversale, la lunghezza, la larghezza, il numero di prodotti per tonnellata e il numero assegnato dalla fabbrica. Non solo si accerta l'altezza del prodotto marcando la trave, ma si accerta anche il suo rendimento e l'ordine di calcolo.

Principio di calcolo

I calcoli delle travi a I si basano sull'idea che la parte superiore operi in compressione e quella inferiore in tensione. In questo caso le pareti possono sostenere carichi di forza trasversale.

In legno

Le appendici delle norme GOST elencano gli attributi e gli indicatori delle travi a I in legno sotto forma di tabelle, come quella riportata nella figura seguente: I seguenti valori sono calcolati utilizzando le informazioni contenute nella tabella che descrive il legno:

• altezza totale;
• spessore;
• moduli – tensione, flessione, compressione ed elasticità;
• profondità della scanalatura;
• lunghezza della campata stessa;
• passo della trave;
• indicatore di carico standard;
• condizioni percentuali di funzionamento del prodotto, in funzione dell'umidità e di altri valori atmosferici.

Anche gli ingegneri professionisti utilizzano una moltitudine di coefficienti. Le seguenti formule si applicano alle travi a I:

• Хk – norma di resistenza;
• kmod – coefficiente di carico e di umidità;
• γm – coefficiente che caratterizza il materiale.

• Ed – indicatore di rigidità;
• Emean – modulo medio di elasticità.

Le norme stabiliscono che il coefficiente parziale utilizzato (γm) è tipicamente pari a 1.2. Le travi a I non vengono calcolate allo stesso modo a causa delle variazioni della qualità del legno. I coefficienti e gli indicatori aggiuntivi sono molto apprezzati. Ad esempio, la flessibilità dell'elemento λ della trave a I si determina con la seguente formula:

• Lc – lunghezza della superficie tra le sezioni in caso di compressione;
• b – indicatore della larghezza della trave.

Per esempio:

Determinare la flessibilità della flangia se il passo delle travi a I è 1.25 (m). A parte le estremità, è indicato che mancano i puntoni intermedi tra di esse.

La lunghezza della superficie tra le sezioni in compressione, Lc = L = 4 (m), è determinata dalle condizioni del problema. Utilizzando la formula generale, calcoliamo il coefficiente di flessibilità della mensola:

Λ è uguale a 3.464 * 4 / 0.075, o 185.

Il coefficiente è 185, in risposta.

Metallo

La deflessione e la flessione sono calcolate più frequentemente per le travi a I in metallo e sono utilizzate per i tipi di trave 1-6. Ecco una comoda calcolatrice per i calcoli; se avete poco tempo, potete anche usare le calcolatrici online per tipo di trave a I. Il sito web, ad esempio, può aiutare in questo senso.

I calcoli delle travi a I in metallo prevedono sempre l'uso di indicatori:

• A e B – distanze dall'appoggio principale al punto di carico;
• L – lunghezza della campata (minima);
• Fmax – deflessione massima della trave, secondo la tabella tecnica riportata di seguito:

Nei calcoli relativi alle travi a I in acciaio si utilizzano anche i seguenti valori: sezione (M), quantità (K), Ry (indicatore di resistenza), e Fbeams (deflessione e riserva) (Z). Uno strumento comunemente usato per facilitare i calcoli matematici è una calcolatrice online, come quella disponibile qui. Questa calcolatrice utilizza q, ovvero la massa del prodotto in chilogrammi per metro, per eseguire calcoli relativi a travi a sbalzo e travi di sostegno.

Per esempio:

Per ogni trave deve essere determinato il momento massimo di resistenza della sezione Mu. Se L = 4.5 (m) è posto parallelamente a una parete corta, allora q = 6 indica che ci sono otto travi.

Utilizzando il peso della tabella SNiP come guida, la formula afferma che:

My = 6 x 4502/8 = 151875 (kgf/cm2) è uguale a (q x L2) /8.

151875 (kgf x cm) è la risposta.

Esempio 2, che può essere utilizzato insieme all'esempio 1.

In base alla suddivisione del momento flettente nell'indicatore di resistenza dell'acciaio, è semplice calcolare il momento massimo di resistenza della trave WY nelle condizioni date per la resistenza calcolata dell'acciaio (2150 kgf/cm2). In base alla formula, il risultato sarà il seguente:

151875 / 2.1500 = 70.6 (cm3) è Wy.

La resistenza massima di un doppio I di questo tipo è pari al 70.6 (cm3).

I valori con la seguente prospettiva sono utilizzati nei diversi calcoli delle travi danneggiate: Questa calcolatrice è utile per il lavoro.

Per determinare le dimensioni della trave a I si considerano il tipo e le proprietà dell'oggetto da costruire e il carico che grava sul progetto dell'edificio.

Processo di installazione fai da te

Le seguenti procedure sono incluse nelle fasi di installazione di travi in legno danneggiate in conformità alle norme tecniche:

1. Le tavole vengono posate sul massetto cementizio di pareti portanti o su tamponi in legno, che vengono fissati a strutture preinstallate (recinzioni) con l'aiuto di ancoraggi.
2. Si posano su di essi travi con un passo di 50-60 (cm), o un altro, a seconda del progetto, ma non inferiore ai valori indicati.
3. Le travi vengono fissate alle tavole con chiodi e viti autofilettanti; le loro estremità devono essere avvolte con materiale impermeabilizzante.
4. Le connessioni trasversali tra i prodotti si formano segando la trave in segmenti.
5. Il fondo viene orlato con fogli di OSB o di compensato spesso.

Ogni altro compito relativo allo strato viene completato in conformità al piano di lavoro approvato. Occasionalmente, si può usare un cut-in o un cut-in per installare travi in una casa costruita con tronchi arrotondati. Ciò si ottiene creando aperture nella parete di una profondità e di uno spessore specifici. Piastre, connessioni di ancoraggio e prodotti profilati rafforzano le travi.

Nelle case monolitiche, in mattoni e in pannelli, le travi metalliche a I sono più frequentemente installate direttamente lungo la cintura armata, tenendo conto delle dimensioni dei gradini:

1. La giuntura del nastro può essere saldata e rinforzata con grossi bulloni lungo i fori praticati.
2. Tutti i passaggi e le aperture vengono bloccati con morsetti e saldati saldamente all'armatura della parete strutturale.
3. Il fondo viene rivestito con il materiale previsto per il progetto, oppure si formano le casseforme e si realizza un sottofondo in materiale monolitico.

Analogamente alle travi metalliche, le travi in cemento armato vengono fissate. Si posizionano facilmente e si saldano alle aste rinforzate della cintura armata con l'aiuto di anelli di montaggio. In seguito, si lavora alla disposizione del soffitto e alla stratificazione del sottotetto.

Durante il lavoro è necessario rispettare rigorosamente i protocolli di sicurezza e il flusso della procedura di installazione. Tenendo conto delle sfumature costruttive (marcatura, composizione, elementi di fissaggio), la qualità delle travi posate determina la qualità della formazione del sottofondo del solaio, dell'interpiano o del soffitto delle scale.

Pro e contro dell'utilizzo

È possibile scoprire i seguenti vantaggi di qualsiasi tipo di trave a I da parte di utenti ed esperti leggendo le numerose recensioni sui social media relative alle travi a I:

1. Resiste ai carichi e li distribuisce senza influenzare le fondamenta.
2. Forza, rigidità e durata.
3. Facilità di trasporto.
4. Facilità di installazione.
5. Ampia scelta di prodotti, possibilità di ordini individuali da parte dei produttori.
6. Coppia zero.
7. Resistenza alle influenze meccaniche, sismiche e atmosferiche.
8. Solidità e stabilità delle giunzioni nei prodotti in acciaio.
9. Convenienza.
10. Elevata capacità di carico.
11. Nessuna fessurazione o deformazione.

Gli utenti considerano i seguenti svantaggi:

1. Quelli in legno hanno una bassa resistenza al fuoco a causa delle caratteristiche del materiale.
2. Quelli metallici sono soggetti a corrosione.
3. Il cemento armato si distrugge gradualmente.
4. Possibilità di produrre prodotti solo presso grandi aziende.

Il fatto che l'installazione delle travi a I possa essere effettuata tutto l'anno è un altro vantaggio del loro utilizzo.

Recensioni

L'analisi delle recensioni, che rivela molti vantaggi, ci porta a concludere che le travi a I saranno sempre richieste nell'industria delle costruzioni, poiché i loro pochi svantaggi sono per lo più legati alla loro durata operativa.

Le recensioni degli utenti si possono trovare qui, qui e qui.

Prezzi medi nella Federazione Russa

A marzo 2021, il costo medio di tutti i prodotti con travi a I nella Federazione Russa è di:

1. Acciaio:
2. per 1 tonnellata – 51.700 rubli;
3. per 1 m – da 845 a 16.350 rubli.
4. Legno:
5. 1 m – da 220, 300, 430 a 900 rubli.
6. JB:
7. 1 PC. – da 850 a 4.500 rubli, fino a 22.340 – gru, la più grande.

Le dimensioni e la quantità di travi a I hanno un impatto sul costo complessivo. Inoltre, sono importanti la regione e la nazione della Federazione Russa (produttore). Le regioni settentrionali, St. Pietroburgo, e la regione di Mosca hanno i prezzi più alti per le travi a I.

I siti web ufficiali dei produttori di travi a I hanno listini che includono prezzi.

Travi a I in metallo o in legno, ognuna con i propri vantaggi per la costruzione di solai. Grazie alla loro leggerezza e maneggevolezza, le travi a I in legno sono un materiale comunemente scelto per le ristrutturazioni domestiche. Spesso sono più convenienti e hanno qualità isolanti superiori. Per migliorare la durata e la resistenza ai parassiti, potrebbero richiedere una cura supplementare.

Tuttavia, le travi a I in metallo sono straordinariamente robuste e durature e offrono un ottimo supporto per le costruzioni più grandi e gli edifici commerciali. La loro capacità di resistere al fuoco, alla putrefazione e ai parassiti può ridurre le spese di manutenzione a lungo termine. Nonostante questi vantaggi, le travi a I in metallo possono essere più pesanti e difficili da lavorare e la loro installazione richiede spesso strumenti specifici.

Nel decidere tra le travi a I in metallo e in legno, tenete conto delle esigenze del vostro progetto. Le considerazioni più importanti nel processo decisionale includono la capacità di carico, il costo e la facilità di installazione. La stabilità e la longevità della struttura possono essere garantite dalla scelta del tipo di trave a I appropriato, che ha dimostrato il suo valore in diversi scenari costruttivi.

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