Cos’è una capriata per tetti inclinati e come progettarla correttamente?

I tetti a falde necessitano di capriate perché danno sostegno e struttura alla forma del tetto. Si tratta di una struttura, solitamente composta da metallo o legno, che ha lo scopo di sostenere le coperture del tetto e di disperdere il peso in modo uniforme in tutta la struttura. Le capriate sono una componente essenziale di qualsiasi progetto di costruzione di tetti inclinati, poiché garantiscono la stabilità e la longevità del tetto.

Per la buona riuscita del progetto di copertura del tetto, la progettazione della capriata è essenziale. Una capriata ben progettata garantisce che il peso sia trasferito in modo sicuro alle pareti dell'edificio, oltre a sostenere il tetto. In questo modo si evitano problemi strutturali e si aumenta la longevità del tetto. Nella progettazione di una capriata è necessario tenere in considerazione la luce, l'inclinazione e i requisiti di carico del tetto. La scelta dei materiali e del design ideale per le vostre esigenze specifiche può essere fatta tenendo conto di questi fattori.

Il processo di progettazione prevede la stesura di un piano completo che specifichi le misure e la disposizione della capriata. È necessario calcolare i carichi che il tetto subirà, tenendo conto del peso dei materiali di copertura, della neve e del vento. Con l'aiuto di queste informazioni è possibile scegliere il tipo e le dimensioni della capriata giusta. Per assicurarsi che il progetto sia conforme a tutte le norme edilizie e agli standard di sicurezza, di solito è utile parlare con un ingegnere strutturale.

La creazione di una capriata per il tetto inclinato può essere un'operazione fattibile se si adotta l'approccio corretto. È possibile costruire un tetto dall'aspetto fantastico e duraturo nel tempo prestando attenzione alle piccole cose e assicurandosi che il progetto sia solido ed efficace. Ogni appassionato di costruzioni può trarre beneficio dalla conoscenza dei fondamenti della progettazione delle capriate, sia che si tratti di costruire una nuova casa o di ristrutturarne una vecchia.

Per i tetti inclinati, la capriata è una struttura strutturale essenziale costituita da triangoli collegati tra loro che conferisce stabilità e sostegno al tetto. Una corretta progettazione della capriata impedisce al tetto di cedere e ne garantisce la longevità, consentendogli di sopportare carichi diversi come neve, vento e il peso dei materiali di copertura. Nella progettazione delle capriate, la scelta dei materiali, il calcolo delle dimensioni e degli angoli e la garanzia dei punti di connessione sono elementi cruciali. Un sistema di capriate progettato in modo intelligente può aumentare in modo significativo la longevità e la sicurezza di un tetto inclinato con una progettazione e una costruzione meticolose.

Che cos'è?

Un componente interconnesso che sostiene una o più pendenze del tetto è chiamato capriata.

L'obiettivo del progetto è distribuire equamente il carico a cui sono esposti i muri e il tetto dell'edificio.

Utilizzando metallo o legname, si crea una struttura così rigida. Inoltre, i componenti in legno sono più frequentemente utilizzati nelle costruzioni basse di dacie, dependance per animali domestici ed edifici residenziali. Capannoni, gazebo, garage, serre e capannoni sono tutti assemblati con capriate metalliche.

Requisiti chiave del dispositivo

È fondamentale conoscere e tenere in considerazione le informazioni contenute nella documentazione normativa SNiP 2.01.07-85, SNiP II-23-81, prima di iniziare a costruire una capriata per un tetto inclinato. Selezionare le dimensioni e la forma della struttura ideale.

È necessario accertare con precisione:

• angolo di pendenza ottimale;
• tipi, grado di carico sul tetto;
• materiale, metodo di collegamento degli elementi strutturali;
• tipo di materiale di copertura;
• È necessario o meno un controsoffitto??.

Utilizzate uno dei calcolatori di costruzione online se avete difficoltà a trovare i dati di partenza per una particolare area e a garantire l'accuratezza dei calcoli. Sia i costruttori alle prime armi che quelli esperti troveranno utile questo assistente elettronico.

Caratteristiche del progetto

Ogni capriata per tetti è costituita da diversi componenti interconnessi. Tra i principali

1. Cintura superiore.
2. Cintura inferiore.
3. Tralicci. Collocate tra la cintura superiore e quella inferiore. Serve come rinforzo strutturale.
4. Cremagliere. Sono anche nervature di irrigidimento fissate ad angolo retto rispetto alle corde superiori e inferiori.
5. Bretelle. Aggiungono inoltre rigidità alla capriata. Montato sulla superficie con un angolo. Uno dei tipi di rinforzi – sprengel.
6. Nodo. È il nome dato al punto in cui si incontrano più spigoli.
7. Pannello – distanza tra nodi adiacenti.
8. campata. parte della capriata tra i supporti (pali).

L'esperienza di una costruzione di successo dimostra che la resistenza di un tetto aumenta con il numero di griglie su ogni campata dell'azienda.

Se l'assemblaggio di una capriata in legno viene effettuato subito in cima all'edificio, è preferibile costruire e assemblare una capriata metallica a terra secondo il disegno sviluppato, per poi sollevarla con gli aiutanti.

Tipi

I seguenti tipi di capriate sono utilizzati nell'edilizia privata, a seconda della forma e della complessità della struttura:

1. Triangolare. La forma semplice consente di assemblare la capriata rapidamente, senza bisogno di calcoli complessi. Utilizzato per la costruzione di tetti ad angolo ampio, tettoie. Fornisce una buona illuminazione naturale dello spazio sotto il tetto. Lo spessore del metallo e del legno per la disposizione viene scelto tenendo conto del peso del materiale di copertura. Quando si saldano parti metalliche, si deve lavorare molto per ottenere angoli vivi sui supporti.
2. Poligonale. Realizzato con tubi profilati. Applicazione – tetto di magazzini, hangar. Le campate sono ampie. La saldatura delle parti richiede competenze serie. Plus: consumo economico di metallo.
3. Con cinghie parallele. Un'opzione eccellente per una capriata durevole. Comodo da assemblare in metallo. Tutti gli elementi sono ripetuti. Il numero di giunzioni è minimo. Questo progetto può essere saldato autonomamente.
4. Trapezoidale con supporto a pilastri. È la soluzione ottimale quando è necessario fissare saldamente l'edificio. Presenta delle controventature sui lati.

Il tipo di copertura influisce direttamente sulla forma della capriata. L'opzione migliore per un tetto a falde piatte coperto con ondulina o feltro è una capriata rettangolare o trapezoidale. È preferibile utilizzare una capriata a triangolo in lamiera ondulata per i tetti a forte pendenza in cui è prevista la posa di tegole in metallo.

Quando si costruisce una fattoria, ci sono tre opzioni da considerare per quanto riguarda la pendenza del tetto:

• 6-15 gradi;
• 15-20 gradi;
• 22-35 gradi.

È preferibile costruire un tetto a falde utilizzando una capriata trapezoidale per pendenze fino a 15 gradi. Inoltre, la capriata deve essere più alta quanto minore è il peso del tetto. Le inclinazioni più elevate richiedono un sistema di travetti più complesso.

Selezione dei materiali

La norma prevede che i tubi profilati di varie sezioni siano realizzati in metallo o in legno duro. I sistemi di travi combinati sono molto comuni. Esaminiamo più da vicino le qualità, i vantaggi e gli svantaggi di ciascun materiale.

Albero

Materie prime comuni per la costruzione di strutture basse. Il legno di conifera e le tavole bordate sono i tipi di legno più diffusi. Perché è poco costosa, semplice da lavorare e regolabile.

È possibile utilizzare due tipi di legno diversi:

1. Legno lamellare incollato. Si ottiene incollando diverse tavole tra loro in un ambiente di fabbrica. Il costo è elevato. Ma anche nel tempo non si fessura o si ritira. L'indicatore di umidità varia dall'8% al 12%.
2. Tavole, legname di umidità naturale. È economica. Ma spesso, con l'essiccazione, inizia a deformarsi, a ritirarsi o a creparsi.

I vantaggi della costruzione di un sistema di travi in legno sono:

• disponibilità di materie prime;
• prezzo basso;
• sicurezza ambientale;
• convenienza, facilità di lavorazione (taglio, foratura, dimensionamento);
• aspetto originale (si adatta perfettamente allo stile country, a graticcio, allo chalet);
• Possibilità di auto-assemblaggio.

Questo progetto presenta anche degli svantaggi:

• durata limitata;
• la necessità di una manutenzione periodica;
• supporta il processo di combustione.

Prima di essere installato, il legname deve essere impregnato con ritardanti di fiamma (per la sicurezza antincendio) e antisettici (per la protezione dall'umidità e dagli insetti) per aumentarne la durata.

Per l'installazione dei travetti in legno sono necessari calcoli accurati, che eliminano la possibilità che il legno ceda sotto il peso del tetto.

A tal fine, è fondamentale considerare la posizione delle traverse o dei distanziatori. L'arcareccio centrale, ricavato da un pezzo di legno spesso, deve essere posizionato tra i travetti correnti. Gli elementi in legno possono essere uniti tra loro tagliandoli o utilizzando elementi di fissaggio metallici come tasselli, bulloni, ancoraggi e chiodi.

L'uso congiunto di componenti in metallo e in legno può far risparmiare tempo e aumentare la durata di una capriata per tetti a shed.

I magazzini e gli altri edifici industriali vengono costruiti con capriate aperte. Il sistema di travi è chiuso e coperto da materiali per il soffitto nell'edilizia privata.

Gli edifici di grandi dimensioni, in cui la lunghezza della campata può superare i 16 metri, non utilizzano il legno per le loro capriate. Solo le capriate metalliche possono garantire l'affidabilità e la resistenza delle unità strutturali.

Tubi metallici profilati

I tubi con profili quadrati o rettangolari sono utilizzati per realizzare capriate. Le dimensioni e il carico dell'edificio determinano il diametro e lo spessore della parete del profilo metallico.

Nella scelta delle dimensioni dei tubi profilati è necessario tenere conto delle seguenti considerazioni:

1. Per gli edifici di piccole dimensioni, i tubi fino a 4.Sono sufficienti fessure lunghe 5 m con dimensioni di 40 * 20 * 2 mm.
2. Quando si deve assemblare una capriata di 5 m di lunghezza, le dimensioni del profilo devono essere 40 * 40 * 2 mm.
3. Se si tratta del tetto di una grande casa, di un ufficio, di un'officina di produzione, le dimensioni dei tubi profilati per l'azienda agricola devono essere di 40 * 60 * 3 mm.

È preferibile utilizzare tubi quadrati di spessore compreso tra 3 e 5 mm quando si creano capriate a mano. La gestione sarà meno difficoltosa.

I principali vantaggi di una struttura per tetti in metallo sono:

1. Ha un'elevata capacità di carico, grazie alla quale non si deforma sotto carichi pesanti.
2. Possibilità di utilizzare qualsiasi tipo di materiale per la copertura del tetto.
3. A differenza del legno, il metallo non brucia e non marcisce.
4. Creazione di telai complessi senza il rischio di perdita di resistenza.
5. Lunga durata di vita.
6. Non richiede manutenzione periodica.
7. Le capriate metalliche già pronte sono leggere.
8. Prezzo accessibile del profilo metallico.
9. Produzione di telai di forme non standard.
10. Consumo di materiale economico.

La giusta scelta dello spessore del profilo metallico determina la rigidità e la stabilità dell'intera struttura. In questo caso, il tentativo di risparmiare non è giustificato.

Scelta della forma del tetto

Oltre allo stile "lean-to", anche altri tipi di tetto sono richiesti nell'edilizia privata:

• a cupola;
• a capanna;
• ad arco;
• timpano.

Grazie alla sua struttura semplice, un tetto a falde è facile da costruire da soli. Se si sceglie il metallo come materiale, il telaio avrà i seguenti componenti:

• corda superiore;
• corda inferiore;
• montanti;
• diagonali;
• capriate (bretelle);
• gli elementi di fissaggio (rivetti, tasselli, saldature).

I tetti a falde con capriata tipo Polonso sono sempre più comuni per cucine estive, garage e piccoli cottage estivi. Questa struttura è di forma triangolare, con la corda inferiore spezzata e sollevata.

Tipi di carico e sfumature di calcolo

Per calcolare con precisione i parametri di una capriata per tetti inclinati è necessario considerare gli effetti dei vari carichi:

1. Permanente. Questo include il peso della struttura stessa del tetto, del camino e delle antenne televisive.
2. temporanea. Esposizione a neve, vento e altre influenze esterne.
3. Speciale. Considerato in casi eccezionali. Ad esempio, quando l'edificio si trova in una zona sismica, vicino a un vulcano, o in un'altra zona.

Per calcolare il carico del vento si devono considerare i seguenti elementi:

• altezza dell'edificio;
• la direzione del vento prevalente in una determinata regione;
• area densamente edificata o area aperta.

È necessario conoscere il peso della neve per metro quadrato di tetto per calcolare il carico di neve. La tabella unica di ogni regione è il punto di partenza dei dati. Queste cifre vengono moltiplicate per un fattore di correzione (che varia in base all'angolo di inclinazione del pendio).

Il tipo di capriata più comunemente utilizzato per la costruzione di un tetto inclinato per un'abitazione privata è quello a triangolo, con travetti angolati.

Per determinare l'altezza di una capriata triangolare, utilizzare la seguente formula:

1/5*L, dove L è la lunghezza della campata di un singolo telaio.

Per erigere la capriata a triangolo si utilizza un angolo compreso tra 35 e 50 gradi. Per un indicatore, 45 gradi sono l'ideale. Si può calcolare l'altezza di una capriata rettangolare moltiplicando 1/6*L.

Un ulteriore fattore cruciale da considerare quando si calcolano capriate metalliche di grandi dimensioni con una lunghezza di campata di 30 metri o più è la portanza della costruzione.

Caratteristiche del calcolo dei parametri della struttura in legno:

• Quando si vola fino a 4.5 m si utilizzano travi massicce con una sezione consigliata di 50×150 mm a un passo di 0.6 m, 75×175 mm a passo 1.1 m.
• Quando si vola fino a 6 m. Con una grande pendenza, è necessario unire le travi per tutta la lunghezza e utilizzare dei puntoni. Sezione consigliata 50×200 mm a passo 0.6 m, 100×200 mm a un passo di 1.1 m.
• Quando il volo supera i 6 m. In questo caso tutti i travetti saranno compositi; saranno necessarie delle cremagliere intermedie per ridistribuire una parte del carico e ridurre il cedimento della trave. La sezione trasversale sarà la stessa che per una campata lunga fino a 6 m.

Utilizzare le seguenti informazioni per verificare le dimensioni della struttura metallica:

• con una larghezza massima di 4.5 m – dimensione del prodotto 40*20*2 mm;
• con una larghezza di 4.5 – 5.5 m – dimensione del prodotto 40*40*2 mm;
• con una larghezza superiore a 5.5 m – dimensioni del prodotto 40*40*3 mm o 60*30*2 mm.

La distanza massima tra due supporti è di 1.7 metri, quindi tenetelo presente quando calcolate il passo. La resistenza e l'affidabilità della struttura saranno messe in discussione se questo parametro viene violato.

Per facilitare i calcoli è preferibile utilizzare un calcolatore di costruzione online, che dispone già di dati tabellari per ogni regione.

L'inserimento delle dimensioni originali dell'edificio (larghezza, lunghezza e diametro) e dello spessore dei tubi della fattoria sono le uniche cose da fare.

Esempio per un tetto con una campata di 6 m di lunghezza

Esamineremo le caratteristiche di una travatura metallica per una tettoia di 4 x 6 m, ad esempio.

1. Materiale – profilo metallico quadrato 3*3 cm con spessore di parete 1.2 mm.
2. Nello schema del dispositivo, la lunghezza del percorso inferiore sarà di 3.1 m, la parte superiore – 3.9 m.
3. Sul lato della parte perpendicolare stretta del telaio, i supporti verticali 0.6 m di altezza sono posizionati.

È essenziale saldare i ponticelli obliqui con un triangolo per rinforzare il telaio. È opportuno utilizzare un profilo più sottile. Per una campata di 6 m sono necessari 5 architravi. Distanziarli della stessa quantità. I distanziatori possono essere utilizzati per rinforzare i ponticelli posizionandoli ad angolo retto. È sufficiente un profilo del distanziatore di 20 x 20 mm, e dovrebbe esserci uno 0.5 m tra di loro.

La produzione

Per quanto riguarda le capriate metalliche, l'esperienza di costruzione passata indica che la fornitura di un disegno precedentemente creato rende molto più semplice e veloce l'ordinazione in fabbrica di una serie di componenti necessari per la struttura del tetto.

Non tutti i proprietari di un'abitazione privata sono in grado di eseguire da soli l'esperienza e la preparazione necessarie per realizzare le parti del telaio.

Per prevenire i danni da marciume e insetti, le strutture in legno vengono pretrattate con composti specifici durante la produzione.

Un'impresa di costruzioni può fornire l'installazione del tetto "chiavi in mano" se non si ha assolutamente il tempo di progettare e installare il telaio.

Come rinforzare la struttura?

I tiranti ausiliari di tavole sono fissati alle capriate di legno e posizionati sullo stesso piano del supporto centrale. In questo modo si rafforzano le cinghie superiori e inferiori del telaio.

Assicurarsi che il carico sia applicato ai nodi quando si realizza un progetto di telaio metallico.

Le controventature e le corde superiori e inferiori si comprimeranno o si allungheranno solo in questa situazione. In questo modo è possibile risparmiare prendendo porzioni di sezione ridotta.

L'assemblaggio di una capriata su cerniere è molto pratico, purché il carico applicato sia uniformemente distribuito.

Installazione

La sequenza di assemblaggio e fissaggio dei vari materiali del telaio è diversa. Esaminiamo ciascuno di essi separatamente.

Metallo

1. Preparazione dell'azienda. È meglio assemblare e saldare gli elementi sul terreno.
2. Fissaggio dei montanti del telaio verticale. L'installazione verticale viene controllata con un filo a piombo.
3. I tubi vengono saldati alle rastrelliere in posizione orizzontale. Tutte le saldature vengono pulite.
4. La fattoria sale. Non è possibile farlo da soli, quindi è necessario ricorrere a un aiuto.

Dopo lo sgrassaggio e l'applicazione di un composto anticorrosione, il telaio completato viene verniciato del colore desiderato.

È preferibile prevedere ponti di sostegno specifici, più larghi del telaio, per facilitare il montaggio a terra. Gli elementi strutturali saranno più facili da saldare.

Il legno

Di seguito è riportata la sequenza con cui viene completato il processo di installazione:

1. Impregnare gli elementi in legno con un agente protettivo – antisettico.
2. Il Mauerlat viene fissato. Il suo spessore è pari allo spessore dei muri di sostegno. Il Mauerlat è impermeabilizzato e fissato orizzontalmente.
3. Si fanno i segni sul Mauerlat dove verranno montati i travetti. Le aperture sono tagliate per loro.
4. Se le campate sono lunghe, le travi dovranno essere giuntate lungo la lunghezza, rinforzandole con angoli o piastre metalliche.
5. Le capriate sono fissate in modo che vi sia una sporgenza di almeno 30 cm oltre il Mauerlat. Il fissaggio viene effettuato con bulloni e staffe metalliche.
6. Posizionamento dei puntelli. Sono necessarie quando la lunghezza dei travetti è superiore a 4.5 m.
7. Le strisce di guaina sono imbottite.
8. Il soffitto è montato all'interno del telaio. Isolamento del sottotetto, se previsto dal progetto.

Aspetto	Spiegazione
Definizione	Una capriata è una struttura strutturale progettata per sostenere un tetto inclinato.
Componenti	Una capriata è composta da travi, controventi e connettori.
Importanza	Le capriate distribuiscono il peso del tetto in modo uniforme, garantendo la stabilità.
I materiali	I materiali più comuni sono legno, acciaio e alluminio.
Suggerimenti per la progettazione	Assicurarsi che i calcoli dei carichi siano corretti e utilizzare materiali di qualità.
Installazione	Seguire le linee guida del produttore e le norme edilizie locali.
Manutenzione	Ispezionare regolarmente i danni e ripararli se necessario.

Chiunque lavori a progetti di costruzione o ristrutturazione deve comprendere e progettare capriate per tetti inclinati. Le capriate danno al tetto il sostegno e la forma essenziali per resistere a diversi carichi e condizioni atmosferiche. Supportano l'integrità strutturale dell'edificio e distribuiscono il peso in modo uniforme su tutto il tetto.

Nella progettazione di una capriata è fondamentale tenere conto di elementi come l'inclinazione del tetto, i materiali scelti e lo stile generale dell'abitazione. La resistenza e la funzionalità della capriata sono determinate in parte da ciascuno di questi componenti. Oltre ad aumentare la longevità del tetto, le capriate ben progettate migliorano anche l'aspetto estetico della casa.

L'utilizzo dei principi e delle tecniche di progettazione corrette garantisce che le prestazioni delle capriate per tetti siano ottimali. Tra queste, la scelta del tipo giusto di capriata, la misurazione e il taglio preciso dei materiali e l'assemblaggio corretto. L'utilizzo di un software di progettazione affidabile o la consulenza di un professionista possono fare una grande differenza nella qualità del progetto di una capriata.

Il vostro tetto inclinato sarà forte ed esteticamente bello se presterete attenzione a questi dettagli e vi atterrete alle migliori pratiche. Conoscere la progettazione delle capriate è essenziale per qualsiasi costruttore, alle prime armi o esperto, che voglia portare a termine con successo un progetto di costruzione o ristrutturazione.

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