Che cos’è l’analisi del traliccio?

Spesso utilizzate in ponti, torri elettriche e alcuni tipi di tetti, le capriate sono generalmente costituite da barre collegate tra loro in un’intelaiatura. I componenti della barra sono generalmente collegati tramite pin. L’analisi del traliccio può essere utilizzata per determinare le forze di compressione e trazione che agiscono in tutta la struttura. L’integrità strutturale del traliccio può essere calcolata utilizzando formule matematiche e valutazioni scientifiche. Nell’ingegneria delle capriate, i principali metodi di analisi spesso si concentrano sui giunti, sulle sezioni o attraverso la rappresentazione grafica della struttura.

Per l’analisi del traliccio, le regole di solito impongono che le barre siano collegate da perni e che non vi sia attrito alle giunzioni. Tipicamente si presume che ogni componente subisca la stessa quantità di sollecitazione lungo tutta la sua lunghezza, mentre i carichi strutturali influiscano solo sui giunti della travatura reticolare. Gli analisti di solito osservano le reazioni delle diverse forze sulle varie parti. L’analisi del traliccio viene in genere eseguita applicando le equazioni di equilibrio.

Il metodo dei giunti è un modo per analizzare una struttura reticolare. In genere, supponendo che ogni pezzo sia in tensione, nel senso che entrambe le estremità di una barra sono soggette a forze di trazione, l’analisi viene eseguita su una porzione del traliccio rappresentata su un diagramma a corpo libero. Spesso si usano due equazioni per ogni giunto; il numero di calcoli è il doppio di quanti giunti ci sono nella struttura. Vari passaggi portano a determinare se ciascun membro è in tensione o in compressione. Questo approccio all’analisi del traliccio spesso implica l’uso di funzioni trigonometriche anche per le misurazioni degli angoli.

Utilizzando il metodo delle sezioni, in genere è necessaria la parte del progetto della travatura con la maggior forza che agisce su di essa. I calcoli vengono eseguiti su entrambi i lati di una linea divisoria attraverso il traliccio, basandosi sull’equilibrio per guidare i calcoli. Questa linea può passare fino a tre barre sul traliccio. Anche la tensione e la compressione di ciascun giunto viene calcolata con questo metodo di analisi del traliccio. I componenti come le aste che non portano carico, quelli che trasmettono le forze al lato opposto e le parti curve a volte devono essere considerati in modo diverso per ottenere l’analisi più accurata.

L’analisi grafica del traliccio spesso utilizza un numero minimo di linee utilizzando poligoni di forza. Il risultato può essere un disegno semplificato chiamato Diagramma di Maxwell, che sembra un triangolo sul quale possono essere misurate le forze e gli angoli. I calcoli vengono generalmente eseguiti in senso orario attorno al disegno. L’analisi del traliccio viene spesso utilizzata per misurare la meccanica di tali sistemi prima che vengano costruiti. La complessità della struttura a volte è una limitazione, nel qual caso tenere conto dei giunti nei calcoli è in genere più efficace.