Curva delle pressioni |
La curva delle pressioni prende anche il nome di poligono delle pressioni o luogo delle successive risultanti. In breve, si indica con c.d.p.
La denominazione "luogo delle successive risultanti" deriva dal fatto che la curva delle pressioni può essere definita come luogo delle rette d'azione delle successive risultanti, intendendo per successive risultanti la successione di vettori che un ideale osservatore ricaverebbe se calcolasse la risultante di tutte le forze incontrate nel percorrere l'asse geometrico della struttura a partire da un suo estremo, man mano che al sistema di forze già "viste" si aggiunge una nuova forza. Ogni lato del poligono è associato ad un tratto di struttura compreso tra i punti di applicazione di due forze consecutive, che possono essere forze esterne o reazioni vincolari, e rappresenta la retta d'azione della risultante di tutte le forze che precedono il tratto di struttura cui è associato.
Se sulla struttura sono presenti carichi distribuiti, il poligono delle pressioni può anche avere tratti curvi. In ogni caso, la curva delle pressioni va sempre ricercata applicando la definizione, ovvero, immaginando di percorrere la struttura a partire da un suo estremo e calcolando la risultante delle forze che si incontrano via via. In ultima analisi, dunque, il problema della costruzione della curva delle pressioni si risolve in un problema di ricerca della risultante di un sistema di forze.
Per comprendere meglio come venga stabilita l'associazione tra tratti di struttura e lati del poligono, passa col mouse sull'asse geometrico della struttura riportata qui sotto, muovendoti dal nodo A al nodo G e tenendo presente che l'osservatore riportato in figura coincide con la sezione di riferimento per il calcolo della risultante delle forze che precedono.
La costruzione della curva delle pressioni è indipendente dall'estremo della struttura scelto come origine. Infatti, per l'equilibrio della struttura, i due sistemi di forze che precedono e che seguono una determinata sezione devono farsi equilibrio, nel senso che la risultante del sistema di forze che precedono la sezione è una forza direttamente opposta (e quindi equilibrante) alla risultante del sistema di forze che si trovano oltre la sezione. Dunque, le rette d'azione delle due risultanti coincidono e l'osservatore che arriva in una determinata sezione calcola una risultante che è applicata sempre lungo la stessa retta, sia che egli giunga da destra o da sinistra. A cambiare in funzione della direzione secondo la quale si muove l'osservatore è solo il verso della risultante delle forze "viste" dall'osservatore. A chiarimento di quanto affermato, passa col mouse sull'asse geometrico della struttura riportata qui sotto, muovendoti dal nodo G al nodo A, e confronta i risultati con quelli ricavati nel caso precedente.
Definita la curva delle pressioni per tutti i tratti della struttura, la risultante di tutte le forze che precedono una determinata sezione è la forza, somma vettoriale delle forze che precedono la sezione, applicata nel punto del corrispondente tratto della curva delle pressioni che si trova sulla normale alla struttura condotta a partire dalla sezione in esame (v. figura).
La curva delle pressioni nelle strutture staticamente determinate.
Test di verifica dell'apprendimento:
Risultante tra coppie e forze concentrate
La curva delle pressioni nelle strutture isostatiche: struttura aperta con forza concentrata (es. 1)
La curva delle pressioni nelle strutture isostatiche: struttura aperta con forza concentrata (es. 2)
La curva delle pressioni nelle strutture isostatiche: struttura aperta con coppia concentrata
La curva delle pressioni nelle strutture isostatiche: struttura chiusa con forza concentrata
Poligono delle forze, retta impropria, risultante, vettore.