Calcolatore
Come funziona
La tensione normale σ rappresenta l'intensità dello sforzo interno in una sezione trasversale. Per un elemento soggetto a forza assiale F agente su un'area A, la tensione media è σ = F/A. Valori positivi indicano trazione, negativi compressione (per F applicata in compressione).
Presupposti e condizioni
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media)
- Forza agente perpendicolarmente alla sezione (tensione normale pura, no taglio)
Il calcolo è valido quando: Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media); Forza agente perpendicolarmente alla sezione (tensione normale pura, no taglio).
Il risultato ha carattere indicativo. Verificare con le norme applicabili e un professionista abilitato prima di applicarlo a un progetto reale.
Tutti gli input e output sono in unità SI. Convertire eventuali valori in altre unità prima di inserirli nel calcolatore.
Limiti di applicabilità
Il calcolo non è applicabile nei seguenti casi:
- La tensione reale può non essere uniforme (es. travi a flessione, sezioni composte)
- Non include effetti del momento flettente, taglio, torsione
- Per verifica strutturale comparare con la tensione ammissibile del materiale secondo NTC 2018
La tensione reale può non essere uniforme (es. travi a flessione, sezioni composte)
Non include effetti del momento flettente, taglio, torsione
Per verifica strutturale comparare con la tensione ammissibile del materiale secondo NTC 2018
Norme di riferimento
- NTC 2018 (D.M. 17/01/2018)
- Circolare 21/01/2019 n.7 C.S.LL.PP.
- UNI EN 1992 (Eurocodice 2 per cls)
- UNI EN 1993 (Eurocodice 3 per acciaio)
Fonte della formula: σ = F/A. Meccanica dei solidi deformabili. NTC 2018 Circolare 21/01/2019. Timoshenko "Mechanics of Materials".
Esempi applicativi
Pilastro HEA200 acciaio, F=500 kN
Pilastro in profilo HEA200 (A=53.8 cm²=0.00538 m²) con carico assiale di compressione 500 kN
Bullone M20 in trazione, F=60 kN
Bullone M20 (A_resistente ≈ 245 mm² = 0.000245 m²) soggetto a forza di trazione
Domande frequenti
Cosa calcola il Tensione Normale (Sforzo Assiale)?
Calcola la tensione normale (sforzo) in una sezione trasversale sottoposta a forza assiale, in Pa e MPa. La tensione normale σ rappresenta l'intensità dello sforzo interno in una sezione trasversale. Per un elemento soggetto a forza assiale F agente su un'area A, la tensione media è σ = F/A. Valori positivi indicano trazione, negativi compressione (per F applicata in compressione).
Quando è valido questo calcolo?
Il calcolo è valido nelle seguenti condizioni: Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media); Forza agente perpendicolarmente alla sezione (tensione normale pura, no taglio).
Quando questo calcolo non è appropriato?
La tensione reale può non essere uniforme (es. travi a flessione, sezioni composte) Non include effetti del momento flettente, taglio, torsione Per verifica strutturale comparare con la tensione ammissibile del materiale secondo NTC 2018
Quale precisione ha il risultato?
Il calcolo implementa la formula nella sua forma standard. La precisione dipende dalla qualità degli input forniti. Fonte: σ = F/A. Meccanica dei solidi deformabili. NTC 2018 Circolare 21/01/2019. Timoshenko "Mechanics of Materials"..
Qual è la fonte della formula?
σ = F/A. Meccanica dei solidi deformabili. NTC 2018 Circolare 21/01/2019. Timoshenko "Mechanics of Materials". Norme di riferimento: NTC 2018 (D.M. 17/01/2018), Circolare 21/01/2019 n.7 C.S.LL.PP., UNI EN 1992 (Eurocodice 2 per cls), UNI EN 1993 (Eurocodice 3 per acciaio).
Qual è il parametro che influenza di più il risultato?
La variabile "Forza assiale (N)" è il parametro più influente: una variazione del 10% su questo input produce una variazione di circa il 10% su "Tensione σ (Pa)".
Come varia il risultato in condizioni diverse dal riferimento?
Confronto tra "Condizioni di riferimento" e "Pilastro HEA200 acciaio, F=500 kN": Tensione σ (Pa) [Pa]: aumenta del 829.4% (da 10000000.000 a 92936802.974). Tensione σ (MPa) [MPa]: aumenta del 829.4% (da 10.000 a 92.937). Tensione σ (N/mm²) [N/mm²]: aumenta del 829.4% (da 10.000 a 92.937).
Approfondimento tecnico
Cos'è questo calcolo
Calcola la tensione normale (sforzo) in una sezione trasversale sottoposta a forza assiale, in Pa e MPa. La tensione normale σ rappresenta l'intensità dello sforzo interno in una sezione trasversale. Per un elemento soggetto a forza assiale F agente su un'area A, la tensione media è σ = F/A. Valori positivi indicano trazione, negativi compressione (per F applicata in compressione).
Formula
σ = F / A
La tensione normale σ rappresenta l'intensità dello sforzo interno in una sezione trasversale. Per un elemento soggetto a forza assiale F agente su un'area A, la tensione media è σ = F/A. Valori positivi indicano trazione, negativi compressione (per F applicata in compressione).
Condizioni di validità
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media)
- Forza agente perpendicolarmente alla sezione (tensione normale pura, no taglio)
Sensibilità del risultato
Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:
- Forza assiale (N) [N]: sensibilità lineare su "Tensione σ (Pa)" (proporzionale, elasticità 1.00).
- Area sezione (m²) [m²]: sensibilità lineare su "Tensione σ (Pa)" (inversamente proporzionale, elasticità -0.91).
Quando questo calcolo non si applica
- La tensione reale può non essere uniforme (es. travi a flessione, sezioni composte)
- Non include effetti del momento flettente, taglio, torsione
- Per verifica strutturale comparare con la tensione ammissibile del materiale secondo NTC 2018
Note tecniche
- Tensioni ammissibili tipiche secondo NTC 2018: acciaio S235 → f_yk = 235 MPa; acciaio S275 → 275 MPa; C25/30 (calcestruzzo) → f_ck = 25 MPa.
- Conversione unità: 1 MPa = 1 N/mm² = 10⁶ Pa. Per elementi strutturali in acciaio si lavora nell'ordine delle decine-centinaia di MPa.
- Questo calcolo fornisce la tensione media sulla sezione. Per elementi con variazione geometrica, concentrazioni di sforzo o eccentricità del carico, la tensione locale può essere significativamente maggiore.
Analisi tecnica
Metodo: La tensione normale σ rappresenta l'intensità dello sforzo interno in una sezione trasversale. Per un elemento soggetto a forza assiale F agente su un'area A, la tensione media è σ = F/A. Valori positivi indicano trazione, negativi compressione (per F applicata in compressione).
Risultato di riferimento: Tensione σ (Pa): 10000000.000 Pa, Tensione σ (MPa): 10.000 MPa.
Attenzione: Strumento di supporto tecnico. I risultati non sostituiscono verifica progettuale da parte di un professionista abilitato.
Analisi di sensibilità
Elasticità: variazione percentuale dell'output rispetto alla variazione percentuale dell'input (1.0 = lineare).
| Input | Output principale | Elasticità | Tipo relazione |
|---|---|---|---|
| Forza assiale (N) [N] | Tensione σ (Pa) | 1.00 | lineare |
| Area sezione (m²) [m²] | Tensione σ (Pa) | -0.91 | lineare |
Nota: Il risultato è particolarmente sensibile a "Forza assiale (N)" [N]: una variazione del 10% produce circa il 10% di variazione su "Tensione σ (Pa)".