[Scienza delle Costruzioni] scelta punti per verifica di resistenza
Buondi a voi!
Di una trave a mensola con carico distribuito, devo verificarne il profilo quadrato ma avente un intaglio nell'anima come in figura.
Ho calcolato lo sforzo di taglio (positivo), momento flettente (negativo) e momento torcente (negativo) provocato dal carico agente sul bordo del profilo.
Calcolo le tensioni interne al profilo e devo scegliere i punti da verificare con le tensioni massime o quasi.
Il dubbio sta nella scelta proprio dei punti da verificare.
Per la flessione è semplice, ma per le tensioni tangenziali devo scegliere quei punti con i versi delle tensioni (taglio e torcente) concordi fra loro e sommarli?
Grazie mille
Carmelo
Di una trave a mensola con carico distribuito, devo verificarne il profilo quadrato ma avente un intaglio nell'anima come in figura.
Ho calcolato lo sforzo di taglio (positivo), momento flettente (negativo) e momento torcente (negativo) provocato dal carico agente sul bordo del profilo.
Calcolo le tensioni interne al profilo e devo scegliere i punti da verificare con le tensioni massime o quasi.
Il dubbio sta nella scelta proprio dei punti da verificare.
Per la flessione è semplice, ma per le tensioni tangenziali devo scegliere quei punti con i versi delle tensioni (taglio e torcente) concordi fra loro e sommarli?
Grazie mille
Carmelo

Risposte
Qui una immagine della sezione con i relativi diagrammi delle tensioni interne e i punti che pensavo di verificare.

Al momento torcente effettivamente agente lungo la trave devi aggiungere un momento torcente fittizio che equilibra a torsione le tensioni tangenziali dovute a teglio, calcolate con il metodo approssimato. Questo deve essere fatto quando il momento torcente di tali tensioni tangenziali, rispetto al baricentro della sezione, non è nullo, come nel tuo caso.
Riguardo alle tensioni tangenziali dovute a torsione, puoi notare che, se utilizzi l'approssimazione della sezione a rettangolo molto lungo, con distribuzione a farfalla lungo lo spessore del profilo, il punto di massimo delle tensioni risultanti dalla somma di quelle dovute a taglio e quelle dovute a torsione corrisponde al punto di massimo di quelle dovute a taglio. Il punto di massimo che interessa comunque non è nè quello delle tensioni normali, nè quello delle tensioni tangenziali risultatnti, ma quello della tensione equivalente, calcolata con il criterio di Tresca o Von Mises, nel tuo caso applicato ad uno stato tensionale piano.
Altra osservazione che mi viene in mente: hai detto che il carico è distribuito sul bordo della trave, quindi in teoria il metodo che utilizzi per la valutazione delle tensioni non può essere applicato, visto che non sono verificate tutte le ipotesi di De Saint Venant, tra cui quella per cui le forze esterne agenti sulla trave non siano applicate sulla superficie della trave.
Riguardo alle tensioni tangenziali dovute a torsione, puoi notare che, se utilizzi l'approssimazione della sezione a rettangolo molto lungo, con distribuzione a farfalla lungo lo spessore del profilo, il punto di massimo delle tensioni risultanti dalla somma di quelle dovute a taglio e quelle dovute a torsione corrisponde al punto di massimo di quelle dovute a taglio. Il punto di massimo che interessa comunque non è nè quello delle tensioni normali, nè quello delle tensioni tangenziali risultatnti, ma quello della tensione equivalente, calcolata con il criterio di Tresca o Von Mises, nel tuo caso applicato ad uno stato tensionale piano.
Altra osservazione che mi viene in mente: hai detto che il carico è distribuito sul bordo della trave, quindi in teoria il metodo che utilizzi per la valutazione delle tensioni non può essere applicato, visto che non sono verificate tutte le ipotesi di De Saint Venant, tra cui quella per cui le forze esterne agenti sulla trave non siano applicate sulla superficie della trave.