Che cos’è il taglio del fascio?

Il taglio della trave è la sollecitazione interna di una trave causata dalle forze di taglio applicate a quella trave. Le forze di taglio, o sollecitazioni di taglio, sono causate da forze applicate parallelamente a un materiale, causando potenzialmente la deformazione di quel materiale. Il taglio della trave può essere causato da sollecitazioni orizzontali o verticali, nonché dalla flessione. Ogni tipo di sollecitazione influenza una trave in modo diverso.

Nello sforzo di taglio orizzontale, le forze possono far scivolare una trave da un lato all’altro. Se la trave è fissata, impedendo qualsiasi movimento, la sollecitazione di taglio interna tenterà quindi di trovare modi per adattarsi al movimento, che a volte può comportare la flessione o la frattura della trave lungo gli strati orizzontali interni. Se la trave ha strati non attaccati, che consentono una leggera quantità di movimento, è meno probabile che si rompa o si pieghi.

Nello sforzo di taglio verticale della trave, le forze vengono applicate alle superfici parallele della trave. Queste forze possono includere lati paralleli o le estremità superiore e inferiore della trave. Se una delle superfici subisce uno stress maggiore di un’altra, il materiale si piegherà o si torcerà. Questa azione provoca un indebolimento della struttura complessiva.

La rottura per taglio della trave si verifica quando le sollecitazioni applicate alla trave sono maggiori della resistenza di quella trave. I guasti spesso provocano il collasso o la rottura della struttura che circonda la trave, come spesso si osserva nei danni da terremoto. Il tipo più comune di fallimento, tuttavia, è la flessione. Ciò si verifica quando la superficie superiore di una trave viene compressa, mentre la superficie inferiore si espande e si incrina lungo gli assi verticali. Ciò si traduce in un cedimento o flessione del raggio.

In molti casi, per evitare cedimenti strutturali, un edificio o una struttura verranno adattati. Il retrofit comporta la creazione di un’ossatura secondaria che serva a sostenere la struttura iniziale, alleviando le forze portanti su quella struttura iniziale. Il più delle volte, questo assume la forma di rinforzo esterno.

Per determinare il taglio, è necessario esaminare una piccola sezione trasversale della trave ed eseguire una serie di calcoli matematici basati sulle misurazioni e osservazioni di tale sezione trasversale. I calcoli utilizzati oggi sono attribuiti a Leonard Euler, un matematico del XVIII secolo. Le vere origini degli studi sul taglio del fascio, tuttavia, possono essere ricondotte al lavoro dello scienziato del XVI secolo Galileo Galilei.