Trave
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La trave è un elemento architettonico strutturale che ha una dimensione molto più grande (la lunghezza), rispetto alle altre due (altezza e larghezza). La trave sopporta carichi principalmente per flessione ed i carichi hanno principalmente direzione ortogonale all’asse della trave. Quasi sempre la trave giace orizzontalmente.
Le travi generalmente sopportano forze verticali gravitazionali, ma possono anche essere usate per sopportare carichi orizzontali (come carichi dovuti al vento o a un sisma). In una struttura i carichi sopportati da una trave vengono trasferiti ai pilastri, ai muri o ad altre travi che a loro volta trasferiscono le forze agli elementi strutturali sui quali eventualmente poggiano.
Le travi sono caratterizzate dal loro profilo (la forma della loro sezione), dalla lunghezza e dal materiale con cui sono costruite. Nelle strutture contemporanee, le travi sono tipicamente fatte in acciaio (in questo caso vengono anche chiamate profilati), cemento armato o legno.
Le più comuni travi di acciaio sono: la trave IPE, che ha la sezione a forma di I, e la trave HE, che ha la sezione a forma di H, che viene definita ad ali larghe. Esse vengono comunemente usate nei telai d’acciaio per gli edifici e per i ponti. Altri profilati comuni di travi sono la trave a C, la trave ad L, la trave rettangolare cava e la trave circolare cava.
Internamente, la trave è soggetta a tensione di trazione e di compressione dovute ai carichi applicati su di essa. Sotto i carichi gravitazionali, la parte superiore della trave risulta compressa, mentre la parte inferiore risulta tesa, lasciando il centro della trave relativamente privo di tensioni. Le travi ad I e ad H sono molto comuni proprio perché fanno un uso efficiente del materiale nel sopportare i carichi flessionali, infatti il materiale è concentrato sulle ali che si trovano nella parte più alta e nella parte più bassa della trave.
Gli ingegneri sono interessati anche nel determinare la freccia (cioè l’abbassamento) della trave che si inflette sotto il carico, soprattutto quando la trave è a diretto contatto con un materiale fragile come il vetro, che, non potendosi flettere per la sua rigidezza, si romperebbe. La flessione della trave deve essere minimizzata anche per ragioni estetiche. Infatti una trave visibilmente incurvata, anche se staticamente sicura, non è piacevole alla vista e va evitata. Una trave più rigida (con alto modulo di elasticità e alto momento di inerzia) produce un incurvamento minore.
