Che cos’è un asse neutro?

Un asse neutro è una linea che attraversa un oggetto che mostra il centro delle forze in azione su detto oggetto. In qualsiasi punto di intersezione attraverso l’asse, le pressioni di contatto e di espansione in vigore sull’oggetto sono uguali. In un oggetto simmetrico, come una trave strutturale, l’asse neutro passa per il centro esatto dell’oggetto. In un oggetto asimmetrico, o che ha un supporto sproporzionato, trovare l’asse neutro è un processo matematico molto complesso. L’uso pratico più comune per questa funzione è la creazione di archi all’interno di muri ed edifici.

Un asse è una linea che attraversa un oggetto. Queste linee descrivono una posizione importante per l’oggetto, spesso in relazione alla rotazione, allo stress o all’aspetto. Ad esempio, l’asse del pianeta Terra descrive la linea attorno alla quale ruota il pianeta. Un oggetto come un candelabro avrà spesso un asse di simmetria; l’oggetto è lo stesso, su entrambi i lati della linea dell’asse, se visto da qualsiasi angolazione.

Ogni oggetto ha anche un asse neutro, ma questo è un tipo di linea più complicato. Un certo numero di forze influenza un oggetto in una data situazione. Alcune di queste forze fanno allungare l’oggetto e altre lo fanno contrarre. Da qualche parte all’interno dell’area dell’oggetto c’è una linea che mostra il centro esatto delle forze, fondamentalmente il confine tra i due affetti.

In una trave rettangolare supportata da entrambe le estremità, la gravità tira verso il basso l’oggetto. La gravità trasformerà il raggio in una forma a “U”, causando essenzialmente l’abbassamento del centro del raggio. In questo caso, la parte inferiore della trave si sta allungando e la parte superiore della trave si sta comprimendo. L’asse neutro passa direttamente attraverso il centro dell’oggetto, mostrando la linea dove le forze si incontrano e si annullano.

Negli oggetti semplici, l’asse neutro è generalmente facile da trovare. Negli oggetti complessi, è molto più difficile. A differenza della maggior parte degli altri tipi di assi, questo può effettivamente esistere al di fuori dell’oggetto. In un oggetto che ha una forma non simmetrica o che ha punti di appoggio irregolari, l’asse in cui le forze sono uguali può trovarsi in un’area tra due punti che è al di fuori della struttura dell’oggetto. Ciò significa che le forze poste sull’oggetto sono irregolari e non possono essere completamente bilanciate.

Uno dei primi usi per l’asse neutro era nell’arco architettonico. Poiché l’asse attraversa l’arco, è possibile trovare un punto in cui la struttura può sostenere il peso sopra di esso. Finché l’asse rimane all’interno della struttura maggiore dell’arco, può contenere una porta senza crollare. La curva dell’arco conferisce alla struttura un’area molto più ampia in cui l’asse può stare all’interno rispetto a una porta dritta.