Concetti Chiave
- Una trave prismatica sottoposta a forze esterne subisce diverse condizioni di lavoro lungo la struttura.
- Le forze esterne vengono ridotte secondo tre assi cartesiani ortogonali, risultando in tre forze risultanti e tre momenti.
- I momenti flettenti sui piani verticale e orizzontale causano la flessione, mentre il momento torcente crea rotazione attorno all'asse longitudinale.
- La forza assiale [math]F_z[/math] agisce lungo l'asse della trave come sforzo normale, mentre [math]F_x[/math] e [math]F_y[/math] sono forze di taglio nel piano della sezione.
- Una sollecitazione è semplice se riconducibile a una sola delle sei risultanti, mentre è composta se coinvolge più di una.
Le sollecitazioni semplici
Consideriamo una trave prismatica, sottoposta all'azione di un sistema generico di forze esterne, che costituiscono i carichi, ogni punto della struttura è soggetto ad una diversa condizione di lavoro.
Qualunque sia la configurazione dei carichi esterni, si conviene di ridurre i possibili sistemi di forze secondo i tre assi cartesiani ortogonali (x,y,z), in tal modo si ottengono tre risultanti:
[math]F_x[/math]
,[math]F_y[/math]
,[math]F_z[/math]
e tre momenti risultanti [math]M_{f_{pv}}[/math]
,[math]M_{f_{po}}[/math]
,[math]M_z[/math]
.
Di questi momenti, i primi due determinano una flessione della trave rispettivamente sui piani verticale (p.v.)e orizzontale (p.o.) passanti per l'asse longitudinale della trave, ed entrambi sono definiti momenti flettenti agenti sui piani verticale ed orizzontale. Il terzo momento,
[math]M_z[/math]
, ha un effetto torcente sulla trave, esso tende a far ruotare attorno all’asse longitudinale, ogni sezione retta rispetto alle sezioni contigue, tale momento è definito infatti momento torcente. Per quanto riguarda le risultanti delle forze esse sono così definite:[math]F_z[/math]
: è lo sforzo assiale perché la sua direzione è quella dell’asse della trave, ed è chiamata anche sforzo normale, in quanto agisce in direzione perpendicolare al piano contenente le sezioni di trave; [math]F_x[/math]
e [math]F_y[/math]
: sono forze di taglio, sono contenute nel piano della sezione, ovvero tangenti ad esso, e dunque perpendicolari all’asse della trave. Qualunque sia la configurazione dei carichi esterni, se questa può essere ricondotta ad una sola di queste 6 risultanti, si parla di sollecitazione semplice, se invece il sistema è riconducibile a due o più delle 6 risultanti allora si parla di sollecitazione composta. La foto seguente illustra le 5 sollecitazioni semplici:Trazione, compressione, taglio, flessione e torsione.
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