24.4 : sollecitazioni sotto carichi combinati

Quando si analizza un tubo piegato con sezione trasversale circolare soggetto a forze multiple, è fondamentale determinare la distribuzione delle sollecitazioni al fine di mantenere l'integrità strutturale in varie condizioni di carico.

Il processo inizia tagliando il tubo nei punti critici e analizzando le forze interne e le componenti di sollecitazione in queste sezioni, concentrandosi sul baricentro. Le sollecitazioni normali, generate dalle forze assiali e dai momenti flettenti, sono di compressione o di trazione e variano attraverso la sezione dall'asse neutro ai bordi esterni.

Le tensioni di taglio, che agiscono tangenzialmente alla sezione, derivano da forze di taglio e momenti torsionali o torcenti. Queste sollecitazioni forniscono informazioni sullo stato di stress generale all'interno del tubo. Inoltre, le sollecitazioni calcolate vengono combinate per identificare le principali sollecitazioni in punti specifici, che rappresentano le sollecitazioni normali massime e minime senza componenti di taglio.

Da questi si determina il massimo sforzo di taglio, fattore cruciale nella valutazione del potenziale di rottura.

Il principio di Saint-Venant consente di assumere che le tensioni siano uniformemente distribuite in sezioni lontane dai punti di applicazione dei carichi. Questo principio consente l'uso della sovrapposizione per combinare effetti di carichi diversi, a condizione che le sollecitazioni rimangano entro i limiti proporzionali del materiale. Questo metodo garantisce previsioni accurate sul comportamento dei componenti strutturali in condizioni reali.