RESISTENZA PER FORMA E CURVATURA

Prendiamo un foglio di carta e teniamolo con una mano sul bordo di uno dei lati corti. Noteremo che, disponendolo con la facciata rivolta verso l’alto (in modo orizzontale), il foglio tenderà ad afflosciarsi, non riuscendo a sorreggere il proprio peso; se invece lo pieghiamo leggermente creando una superficie curva concava, questa resisterà non solo al suo peso, ma potrà essere ulteriormente caricata ed il foglio rimarrà orizzontale. Eppure il materiale che costituisce il foglio è sempre lo stesso, sia in termini quantitativi che qualitativi; l’unica variazione apprezzabile riguarda l’aspetto geometrico. Il foglio piegato è dunque una struttura “resistente per forma”, nella quale il miglioramento delle prestazioni meccaniche viene fornito dalla disposizione del materiale, che si adatta al carico da sostenere.

 

 

In conclusione, si può definire la resistenza per forma come l’incremento della capacità portante di un elemento ottenuto tramite due procedure, applicabili in modo indipendente l’una dall’altra oppure insieme su uno stesso elemento:

• Allontanamento del materiale dal piano neutro;
• Attribuzione di una curvatura

Queste due operazioni mirano entrambe ad uno sfruttamento omogeneo di tutto il materiale, mediante una più corretta ripartizione degli sforzi lungo l’intero corpo resistente.

Si osservi, ad esempio, la generica sezione di un elemento strutturale inflesso: da un lato, è possibile passare da sforzi di flessione a sforzi di sola compressione o trazione, generalmente meno gravosi per il materiale (mediante la curvatura); dall’altro, si possono ridurre le tensioni flessionali lungo la sezione sfruttando le zone che forniscono maggior contributo resistente (quelle lontane dal piano neutro).

 

 

In una struttura resistente per forma, la curvatura può essere “semplice” (anche definita “singola”), come nel caso di una volta a botte, oppure “doppia”, come nel caso di una cupola. Le superfici a doppia curvatura sono le strutture resistenti per forma per eccellenza, in quanto non sviluppabili; ciò vuol dire che è impossibile “stenderle” su un piano senza romperle, e che sono, quindi, difficilmente deformabili.