22.3 : Stress di taglio in una trave: risoluzione dei problemi

Una trave a sbalzo con sezione trasversale rettangolare soggetta a carichi distribuiti e puntuali è sottoposta a stress di taglio. L'analisi inizia identificando i carichi agenti sulla trave. Quindi, le reazioni all'estremità fissa della trave vengono calcolate utilizzando le equazioni di equilibrio. La reazione verticale è una combinazione dei carichi distribuiti e concentrati, mentre la reazione momento è la somma dei loro momenti. La distribuzione della forza di taglio lungo la trave, risultante da questi carichi, viene stabilita creando un diagramma della forza di taglio, partendo dall'estremità fissa e incorporando gli effetti sia dei carichi distribuiti che di quelli puntuali.

Lo stress di taglio viene determinato utilizzando una formula specifica che considera la forza di taglio nel punto di interesse, il momento primo dell'area della sezione attorno all'asse neutro Q, il momento di inerzia della sezione I e la larghezza della trave b:

Questo calcolo viene eseguito in vari punti critici lungo la trave, in particolare vicino agli appoggi e dove vengono applicati carichi puntuali. Il massimo stress di taglio rilevato viene quindi confrontato con lo stress di taglio ammissibile del materiale, per valutare la sicurezza della trave sotto i carichi indicati. Ciò garantisce l'integrità strutturale della trave confermando che i livelli di stress non superino i limiti del materiale.