20.15 : Flessione asimmetrica: Angolo dell'asse neutro

La flessione asimmetrica si verifica quando un elemento strutturale è soggetto a momenti flettenti su un piano che non è allineato con gli assi principali dell'elemento. Questo scenario si verifica tipicamente nelle travi e in altri componenti strutturali quando i carichi vengono applicati ad angoli non ideali, introducendo complessità nell'analisi dello stress.

Quando un momento flettente viene applicato con un angolo θ rispetto all'asse verticale di un elemento simmetrico, può essere risolto in componenti lungo gli assi baricentrici principali dell'elemento. La distribuzione dello stress risultante da ciascun componente può essere calcolata separatamente e quindi combinata utilizzando il principio di sovrapposizione, discusso in una lezione precedente. Lo stress è distribuito linearmente attraverso l'elemento, con lo stress massimo e minimo che si verifica nei punti più lontani dall'asse neutro, dove lo stress è pari a zero.

L'asse neutro è dove lo stress di flessione è zero. Segue una linea retta il cui l’orientamento può essere determinato dalla relazione tra l'angolo del carico applicato e i momenti di inerzia dell'elemento attorno ai suoi assi. Da questi momenti di inerzia dipende l'angolo ϕ che forma l'asse neutro con l'asse verticale. Se il momento di inerzia lungo l'asse verticale è maggiore che lungo l'asse orizzontale, ϕ sarà maggiore di θ, indicando che l'asse neutro ruota in proporzione alle proprietà inerziali anisotrope dell'elemento.