20.9 : Deformazioni Plastiche

È essenziale comprendere come si comportano gli elementi strutturali sotto deformazione plastica quando lo stress di flessione supera la resistenza alla flessione del materiale. Questo stato di deformazione altera permanentemente la forma dell'elemento, in contrasto con il comportamento elastico lineare osservato prima dello snervamento. La deformazione in qualsiasi punto dell'elemento è espressa in termini di deformazione massima. In particolare, l'asse neutro, che coincide con il baricentro durante la flessione elastica, si allontana dal baricentro in condizioni plastiche.

Individuare l'asse neutro in questo stato alterato implica un metodo iterativo, in cui la posizione presunta dell'asse viene regolata finché la curva di distribuzione dello stress non si stabilizza. Questo processo è particolarmente semplice negli elementi simmetrici rispetto ai piani verticale e orizzontale, con identiche risposte sforzo-deformazione lungo questi assi, consentendo all'asse neutro di allinearsi con il piano orizzontale di simmetria.

La distribuzione delle sollecitazioni per tali elementi simmetrici può essere mappata utilizzando i valori massimi di sollecitazione in funzione della distanza dall'asse neutro. La sperimentazione determina il momento flettente ultimo, il momento massimo che un membro può sopportare prima del cedimento. Questo momento è correlato al modulo di rottura R_u, che è proporzionale al M_u, che è il momento flettente in cui l'elemento cede. M_u è un valore critico che rappresenta la resistenza ultima del materiale sotto sollecitazioni di flessione. La comprensione di questi principi consente la progettazione di strutture in grado di sopportare carichi più elevati senza cedimenti catastrofici, migliorando la sicurezza e l'efficienza.