Una trave a sbalzo è un elemento strutturale rigido supportato ad un’estremità e libero all’altra, come mostrato in Figura-1. La trave a sbalzo può essere in calcestruzzo o acciaio la cui estremità è fusa o ancorata a un supporto verticale. È una struttura a trave orizzontale la cui estremità libera è esposta a carichi verticali.,

In un edificio, un elemento è costruito come un’estensione di una trave continua, e nei ponti, è un segmento di una trave a sbalzo. Può essere costruito sia cast-in-situ o da costruzione segmentale con metodi di pre-stress.

La costruzione a sbalzo consente strutture a strapiombo senza supporti e rinforzi aggiuntivi., Questo elemento strutturale è ampiamente utilizzato nella costruzione di ponti, torri ed edifici e può aggiungere una bellezza unica alla struttura.

Questo articolo spiega alcune importanti azioni strutturali e concetti di base di una trave a sbalzo in costruzione.

Comportamento strutturale della trave a sbalzo

Una trave a sbalzo si piega verso il basso quando è sottoposta a carichi verticali, come mostrato in Figura-2. Un fascio a sbalzo può essere sottoposto a carico puntuale, carico uniforme o carico variabile.,

Indipendentemente dal tipo di carico, si piega verso il basso creando una convessità verso l’alto. Questa flessione crea tensione nella fibra superiore e compressione nelle fibre inferiori. Quindi il rinforzo principale è fornito alla fibra superiore del fascio concreto, poichè c’è sforzo ad alta resistenza come mostrato in Figura-4.,

Forza di taglio (SF) e momento flettente (BM) Diagramma della trave a sbalzo

La forza di taglio in qualsiasi sezione di una trave a sbalzo è la somma dei carichi tra la sezione e l’estremità libera. Il momento flettente in una determinata sezione di una trave a sbalzo è la somma dei momenti relativi alla sezione di tutti i carichi che agiscono tra la sezione e l’estremità libera.

Si consideri un fascio a sbalzo AB di lunghezza ‘l’ sottoposto a un carico puntuale ‘W’ all’estremità B. Viene posizionata una sezione X-X ad una distanza ‘x’ dall’estremità libera B., Quindi la forza di taglio a sezione X-X Rx, che è uguale a W e il momento flettente sulla sezione X-X Mx, che è pari a w. x.

La forza di taglio alla base fissa è determinata tenendo la sezione, che dà la forza di taglio Ra=W; e il momento Ma = W. l., sulla base del quale vengono sviluppati la forza di taglio e il diagramma del momento flettente.

Il momento flettente di una trave a sbalzo è massimo all’estremità fissa e diminuisce a zero all’estremità libera. Il diagramma della forza di piegatura e taglio è determinato per tutte le possibili combinazioni di carico per progettare una trave a sbalzo per una struttura. Il carico applicato sul fascio è una combinazione di carico morto e carichi vivi secondo gli standard di progettazione.

Progettazione della trave a sbalzo

Una trave a sbalzo sotto l’azione del carico strutturale è sottoposta a sollecitazioni di momento e taglio., L’obiettivo di qualsiasi processo di progettazione è trasferire queste sollecitazioni in modo sicuro al supporto.

Il momento flettente di un cantilever beam varia da zero a fine gratis per un valore massimo a termine fisso di supporto (Figura 3). Quindi durante la progettazione di travi a sbalzo, il rinforzo principale viene fornito alla fibra superiore del fascio di calcestruzzo per resistere in modo sicuro allo stress di trazione.,

La lunghezza massima di un cantilever beam è generalmente dipendente dai seguenti fattori:

1. La profondità dell’elemento
2. La grandezza, il tipo e la posizione del carico
3. la qualità e Il tipo di materiale usato

di Solito, per le piccole travi a sbalzo, la durata è limitata a 2 a 3 m. Ma la durata può essere aumentata o aumentando la profondità o l’utilizzo di un acciaio o precompresso unità strutturale. La campata può essere costruita a lungo, dato che la struttura può contrastare i momenti generati dal cantilever e trasferirlo in sicurezza a terra., Un’analisi dettagliata e la progettazione della struttura possono aiutare a studiare la possibilità di travi a sbalzo lunghe.

La trave a sbalzo deve essere correttamente fissata alla parete o al supporto per ridurre l’effetto di ribaltamento.,ies

Vantaggi e Svantaggi di Travi a Sbalzo

I vantaggi importanti di travi a sbalzo sono:

1. travi a Sbalzo non richiedono il supporto sul lato opposto.,
2. Il momento flettente negativo creato nelle travi a sbalzo aiuta a contrastare i momenti flettenti positivi creati.
3. Le travi a sbalzo possono essere facilmente costruite.

Gli svantaggi delle travi a sbalzo sono:

1. Le travi a sbalzo sono soggette a grandi deviazioni.
2. Le travi a sbalzo sono soggette a momenti più grandi.
3. È necessario un forte supporto fisso o un backspan per mantenere stabile la struttura.

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