Principi di Meccanica dei Materiali: Sforzi, Deformazioni e Travi

Concetti Fondamentali di Meccanica dei Materiali

Tipi di Sforzo Interno

La forza o sforzo interno ha origine in una resistenza ed è trasmessa attraverso un tratto pianeggiante di essa.

• Resistenza alla Trazione: Sollecitazioni normali o perpendicolari alla sezione trasversale del corpo che tendono ad allungare le fibre.
• Compressione: È una tensione negativa, poiché il significato del carico è tale che tende ad accorciare le fibre del pezzo.
• Flessione: Agisce su un corpo che tende a piegarsi, allungando e tagliando altre fibre.
• Taglio: È contenuta nella sezione relativa all'azione e tende a tagliare la parte facendo scorrere le sezioni interessate.
• Torsione: Si verifica quando le forze tendono a ruotare i pezzi sul proprio asse.
• Sforzo Composto: Combinazione di diversi sforzi che agisce sui solidi.
• Sforzo di Deformazione: Uno sforzo combinato di flessione e compressione.
• Tensione: È lo sforzo per unità di superficie.

Diagramma Sforzo-Deformazione

Su un cilindro d'acciaio si esercita una forza motrice graduale e crescente da un valore zero, che rappresenta le deformazioni e le tensioni che nascono.

• Limite di Proporzionalità: Periodo di allungamento proporzionale ai carichi.
• Limite di Elasticità: Il punto E è il limite elastico. La zona OE è elastica perché, quando si interrompe il carico, il campione ritorna alla normalità; ma quando si supera E, si verifica una deformazione permanente.
• Limite di Snervamento: La sezione EF è leggermente curva. Ciò che accade è che la zona plastica può essere osservata da F.

Le Travi e i Loro Diagrammi

Definizione di Trave

Una trave è qualsiasi parte o barra strutturale che è lunga in proporzione alle sue dimensioni trasversali, se supportata e sottoposta a forze applicate che causano la piegatura del pezzo in un piano assiale.

Elementi Base nelle Travi

• Le reazioni in corrispondenza dei punti di appoggio.
• Gli sforzi che sono presenti in ogni sezione della trave.
• Le dimensioni da dare al pezzo per essere in grado di sostenere tali sforzi.

Regole per il Disegno dei Diagrammi

• Calcolare le reazioni di appoggio.
• La trave viene sezionata e si analizzano le sezioni a carico costante.
• Si possono ottenere gli sforzi di queste sezioni.
• Nella sezione in cui è presente un carico concentrato, ci sarà un salto nel diagramma di taglio.
• Nella sezione in cui è presente un carico concentrato, ci sarà un cambio di pendenza nel diagramma dei momenti flettenti.
• Quando la tensione di taglio è pari a 0, si ha il massimo momento flettente (MF).
• Prima di disegnare il diagramma del momento flettente, è necessario disegnare gli sforzi di taglio.