Architrave, sezione asimmetrica, legno, acciaio
Ho un dubbio. Il legno sappiamo che resiste meglio a trazione che a compressione, per cui è consigliabile per un architrave usare una sezione a T, rispetto una a doppia T o a T rovesciata? Mentre per l'acciaio che resiste ugualmente a trazione che a compressione, viene usata la doppia T, che tra l'altro ha anche un momento d'inerzia molto elevato in grado di resistere alla flessione, diminuendo le tensioni normali, specie in mezzeria?
Grazie mille
Grazie mille
Risposte
"smaug":
Il legno sappiamo che resiste meglio a trazione che a compressione, per cui è consigliabile per un architrave usare una sezione a T, rispetto una a doppia T o a T rovesciata?
Mah, il legno è un materiale ortotropo che resiste abbastanza bene sia a trazione sia a compressione. Io come sezione sceglierei una semplice rettangolare, visto il buon rapporto "peso-resistenza" non hai la necessità di intagliarlo e modellarlo per rimuovere quelle porzioni di sezione che "non lavorano"; cosa che invece fai per le sezioni di acciacio: data la pesantezza di una trave piena in acciaio, è preferibile adottare sezioni opportunamente modellate (vedi le citate doppie T), in cui la morfologia del profilo di sezione è studiata in funzione dell'andamento delle tensioni nella sezione stessa (concentrando ovviamente più materiale laddove le tensioni sono maggiori).
"smaug":
che tra l'altro ha anche un momento d'inerzia molto elevato in grado di resistere alla flessione, diminuendo le tensioni normali, specie in mezzeria?
D'accordo sul fatto che il momento d'inerzia maggiore è, migliore è la resistenza a flessione, mentre, sulla parte sottolineata, ti confesso la mia ignoranza (che è grande!); non so se effettivamente si ha quanto dici; devo rifletterci su...
Magari mi puoi aiutare tu a capire
...
Dicevo che aumentando il momento d'inerzia, l'architrave resiste meglio alla flessione, la quale genera tensioni normali e tangenziali. Le tensioni normali sono sempre massime in mezzeria (il valore è più alto se l'architrave è appoggiato, più basso se è incastrato alle estremità.) e in ogni generica sezione, esse sono massime sul bordo, cioè sulle ali della sezione, mentre quelle tangenziali sono massime in prossimità degli estremi dell'architrave, e nulle al centro, ed in una generica sezione sono massime sull'asse neutro, ovvero al centro della sezione. Aumentando il momento d'inerzia, diminuiscono le tensioni normali, e in mezzeria il beneficio di ciò è notevole, ma aumentare troppo il momento d'inerzia rispetto a quell'asse, significa a parità d'area della sezione, diminuire troppo il momento d'inerzia minimo, rispetto all'asse perpendicolare al quello di prima, e ciò significa, assottigliare la sezione, e ciò potrebbe indurre, per esempio, a torsione della trave, o sbozzamenti! E poi se essa fosse troppo sottile, ci sarebbe il rischio di non riuscire a resistere alle tensioni tangenziali, che abbiamo detto sono massime sull'asse neutro, cioè lungo l'anima dell'architrave....che dici?
up
Mi convince abbastanza! 
Ma un parere più degno di nota del mio potrebbe venirti da altri (tipo ELWOOD o navigatore).
Ciao.
Ma un parere più degno di nota del mio potrebbe venirti da altri (tipo ELWOOD o navigatore).
Ciao.
Grazie mille, come sempre
smaug, non si può generalizzare troppo in queste considerazioni. Quello che dici è sostanzialmente corretto, a parte il modo un po' smaug-esco in cui lo hai detto. Ma sono discorsi troppo generici. È certamente importante non aumentare troppo la "snellezza" delle aste, per non incorrere nel pericolo di avere fenomeni di "instabilità dell'equilibrio elastico". Ho visto tante strutture che hanno ceduto a causa della instabilità, non per rotture dovute a deficienza di resistenza a flessione o taglio, ma a causa di componenti normali degli sforzi locali che hanno causato svergolamenti o ingobbamenti locali della struttura stessa, specie nel caso di "pareti sottili".
Ti faccio un esempio : sai che cosa è un "picco da carico" o anche "bigo da carico" ? È in sostanza un palo tubolare di acciaio, incernierato alla base e collegato in cima a un cavo fisso. All'estremità superiore è attaccata una puleggia in cui passa un cavo, tirato da un verricello, che serve per sollevare e spostare dei carichi. Si usavano molto nelle vecchie navi, ora praticamente sono spariti perche sostituiti da gru a braccio mobile tralicciato (parlo sempre moooolto in generale....!).
Bè, ne ho visti (e riparati) a decine, che si erano piegati a metà lunghezza per instabilità dell'equilibrio elastico, quasi a 90º.
Come si riparano? Se i due tronchi sono buoni, si taglia la parte deformata, e si "incamicia" le due parti buone con una robusta camicia di acciaio saldata. Oppure, se la deformazione è piccola, si raddrizza il palo a caldo, e poi si aggiungono delle striscie di lamiera saldate per lungo, allo scopo proprio di aumentare il momento di inerzia delle sezioni trasversali...
Gli esempi si potrebbero moltiplicare....
Questa è pratica di cantiere, non è teoria. Ma vale la pena di parlarne.
Ti faccio un esempio : sai che cosa è un "picco da carico" o anche "bigo da carico" ? È in sostanza un palo tubolare di acciaio, incernierato alla base e collegato in cima a un cavo fisso. All'estremità superiore è attaccata una puleggia in cui passa un cavo, tirato da un verricello, che serve per sollevare e spostare dei carichi. Si usavano molto nelle vecchie navi, ora praticamente sono spariti perche sostituiti da gru a braccio mobile tralicciato (parlo sempre moooolto in generale....!).
Bè, ne ho visti (e riparati) a decine, che si erano piegati a metà lunghezza per instabilità dell'equilibrio elastico, quasi a 90º.
Come si riparano? Se i due tronchi sono buoni, si taglia la parte deformata, e si "incamicia" le due parti buone con una robusta camicia di acciaio saldata. Oppure, se la deformazione è piccola, si raddrizza il palo a caldo, e poi si aggiungono delle striscie di lamiera saldate per lungo, allo scopo proprio di aumentare il momento di inerzia delle sezioni trasversali...
Gli esempi si potrebbero moltiplicare....
Questa è pratica di cantiere, non è teoria. Ma vale la pena di parlarne.
Navigatore ti ringrazio come sempre! La pratica di cantiere è altrettanto affascinante, secondo me...alla prossima!
"navigatore":
Come si riparano? Se i due tronchi sono buoni, si taglia la parte deformata, e si "incamicia" le due parti buone con una robusta camicia di acciaio saldata. Oppure, se la deformazione è piccola, si raddrizza il palo a caldo, e poi si aggiungono delle striscie di lamiera saldate per lungo, allo scopo proprio di aumentare il momento di inerzia delle sezioni trasversali...
Gli esempi si potrebbero moltiplicare....
Questa è pratica di cantiere, non è teoria. Ma vale la pena di parlarne.
Sei sicuro che siano buone soluzioni? Io cambierei proprio struttura. Se è nata male come struttura meglio non complicarsi la vita con saldature e trattamenti termici sull'acciaio.
Per esempio, come sarebbero disposte le saldature e come si dovrebbero dimensionare.
Sonoqui, ti parlo di riparazioni su strutture esistenti, fatte realmente e realmente testate, con risultati soddisfacenti e duraturi.
Cambiare struttura? Bisogna fare i conti con le tasche di chi paga....
Raddrizzare a caldo un tubo di acciaio poco deformato non è un problema dell'altro mondo, è di questo mondo, e lo abbiamo fatto tante volte, certo con procedimenti appositamente studiati.
Sempre con buon esito. L'acciaio è molto più generoso di quello che si pensi.
Cambiare struttura? Bisogna fare i conti con le tasche di chi paga....
Raddrizzare a caldo un tubo di acciaio poco deformato non è un problema dell'altro mondo, è di questo mondo, e lo abbiamo fatto tante volte, certo con procedimenti appositamente studiati.
Sempre con buon esito. L'acciaio è molto più generoso di quello che si pensi.
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