Michelangelo Laterza – Principi di Statica e di Dinamica delle Strutture

Azioni interne

Le forze e i momenti interni (spesso chiamate caratteristiche della sollecitazione) si sviluppano all’interno di una struttura a causa dell’azione del sistema di forze esterne e rendendo internamente equilibrata la struttura.

Fissate le condizioni al contorno (geometria della struttura, distribuzione ed entità dei carichi esterni applicati, entità delle reazioni vincolari) è possibile ricavare mediante relazioni di equilibrio di parti della struttura la distribuzione lungo l’asse dell’elemento delle sollecitazioni.

L’abilità nel determinare l’intensità e le distribuzioni delle sollecitazioni interne è fondamentale per analizzare e per poter progettare le strutture.

In generale, ad una generica distribuzione di carico può associarsi uno (o più) dei seguenti stati di sollecitazione interna: forza assiale, momento torcente, taglio, momento flettente.

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Azione assiale

L’intensità e la direzione delle azioni interne che si sviluppano sono tali da mantenere tutte le parti della struttura in uno stato di equilibrio.

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Taglio e momento flettente

La forza interna di taglio si sviluppa in risposta alle componenti del sistema di forze esterne che agiscono trasversalmente all’asse maggiore dell’elemento e tendono a causare uno scorrimento trasversale. Il momento flettente si oppone alla tendenza delle forze trasversali esterne a far ruotare la struttura.

In ogni sezione le azioni interne di taglio e di momento si sviluppano simultaneamente. Le forze ed i momenti sviluppati internamente servono a mantenere l’equilibrio rotazionale ed alla traslazione di ogni parte della struttura.

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Distribuzione dei tagli e dei momenti In generale, nelle diverse sezioni della struttura si verifica una variazione dell’intensità (e spesso del verso) dei tagli e dei momenti presenti. La distribuzione di questi tagli e momenti lungo la struttura può essere trovata considerando l’equilibrio di ciascuna parte elementare delta struttura, una dopo l’altra, e calcolando gli insiemi di taglio e momento per ciascuna porzione elementare.

La distribuzione delle sollecitazioni lungo la struttura può rappresentarsi graficamente nei cosiddetti diagrammi del taglio e del momento.

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Distribuzione dei tagli e dei momenti

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Distribuzione dei tagli e dei momenti

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Distribuzione dei tagli e dei momenti

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Distribuzione dei tagli e dei momenti

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Principio di sovrapposizione degli effetti I diagrammi di condizioni di carico più complesse possono determinarsi applicando il principio di sovrapposizione degli effetti. I diagrammi finali si ottengono sommando tra loro i diagrammi del taglio e del momento calcolati separatamente per ogni azione elementare.

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Relazione tra Carico, Taglio e Momento