Calcolatore
Come funziona
La tensione normale σ = F/A rappresenta l'intensità dello sforzo interno alla sezione a sforzo assiale puro. Il tool offre due approcci di verifica preliminare: MTA (D.M. 1996, ancora in uso per verifiche su edifici esistenti con σ_amm tabellari) e SLU (NTC 2018, con f_yd = f_yk/γ_M0 per acciai, f_cd = α_cc·f_ck/γ_c per cls). Il verdict del tool è PRELIMINARE e non sostitutivo: le verifiche strutturali richiedono combinazioni di carico, coefficienti parziali, controllo di instabilità, stati limite di servizio, tutti NON modellati da questo calcolo.
Presupposti e condizioni
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media σ = F/A); valida per membrature snelle a sforzo assiale puro, centrato.
- Regime elastico (linea di Hooke): la tensione scalare approssima il campo tensionale solo in assenza di concentrazioni, intaglio o instabilità.
- Forza perpendicolare alla sezione (trazione/compressione pura, senza taglio, flessione, torsione).
- I valori di σ_amm (MTA) e f_yd / f_cd (SLU) preset sono quelli da tabelle NTC/D.M. per l'APPROSSIMAZIONE di orientamento; il progetto definitivo richiede verifica con coefficienti parziali, combinazioni di carico e instabilità.
Il calcolo è valido quando: Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media σ = F/A); valida per membrature snelle a sforzo assiale puro, centrato.; Regime elastico (linea di Hooke): la tensione scalare approssima il campo tensionale solo in assenza di concentrazioni, intaglio o instabilità.; Forza perpendicolare alla sezione (trazione/compressione pura, senza taglio, flessione, torsione).; I valori di σ_amm (MTA) e f_yd / f_cd (SLU) preset sono quelli da tabelle NTC/D.M. per l'APPROSSIMAZIONE di orientamento; il progetto definitivo richiede verifica con coefficienti parziali, combinazioni di carico e instabilità..
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:
- Il tool NON verifica instabilità (svergolamento, buckling locale, imbozzamento pannelli): per elementi compressi snelli serve verifica secondo UNI EN 1993-1-1 §6.3.
- Non considera momenti flettenti, taglio, torsione o eccentricità: in presenza di M o eccentricità usare "Tensione combinata N+M" (kernel verifica_tensione_media).
- Per cls i valori f_cd preset sono di compressione; la resistenza a trazione del cls è ~10% e va assorbita dalle armature (non modellato).
- Il verdict è PRELIMINARE: verifica definitiva richiede combinazioni di carico SLU (permanente G₁ + permanente strutturale G₂ + variabile Q × γ_Q) secondo NTC 2018 §2.5, coefficienti γ_M di sicurezza, e controllo stati limite di servizio (deformazione, fessurazione).
- Quando NON usarlo: (a) per membrature soggette a instabilità (λ > 30 compressione), (b) per sezioni in c.a. soggette a trazione (il cls non resiste, serve cemento armato), (c) per fatica, carichi sismici o dinamici, (d) per verifiche legali/collaudo (serve progetto di tecnico abilitato).
- Le fasce di verdict (MARGINE AMPIO ≤ 50%, CONFORME ≤ 100%, BORDERLINE 100–120%, FAIL oltre) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool. NTC 2018 SLU impone solo η ≤ 1.
Norme di riferimento
- NTC 2018 (D.M. 17/01/2018) §4.2 per acciai, §4.1 per cls
- Circolare 21/01/2019 n.7 C.S.LL.PP.
- UNI EN 1993-1-1 (Eurocodice 3)
- UNI EN 1992-1-1 (Eurocodice 2)
- D.M. 1996 (MTA — ancora in uso per edifici esistenti)
Fonte della formula: σ = F/A. Meccanica dei solidi. NTC 2018 §4.2 acciai (f_yk, γ_M0 = 1.05 → f_yd). §4.1 cls (f_ck, α_cc = 0.85, γ_c = 1.5 → f_cd). MTA: σ_amm = f_yk/1.5 (acciaio), ≈ f_ck/3 (cls compressione).
Esempi applicativi
Pilastro HEA200 S235 SLU · N=500 kN
L1: HEA200 (A=53.8 cm²) compresso assiale 500 kN. σ ≈ 93 MPa ≤ f_yd 223.8 MPa (S235 SLU) → CONFORME.
Bullone M20 S355 trazione · N=60 kN
L2: bullone M20 (A_res ≈ 245 mm²) trazione 60 kN. σ ≈ 245 MPa: verdict mostra verifica vs S355.
Pilastro CLS C25/30 compresso · N=200 kN
L3 studente ITI: pilastro 300×300 (A=0.09 m²) compresso 200 kN. σ ≈ 2.22 MPa ≤ f_cd 14.17 MPa → CONFORME.
Borderline — Acciaio S235 carico elevato
Caso limite: σ ≈ 300 MPa > f_yd 223.8 MPa S235. Verdict NON CONFORME, serve S355 o sezione maggiore.
Domande frequenti
Cosa calcola il Tensione Normale σ=F/A — verifica preliminare MTA / NTC 2018?
Calcola la tensione normale σ = F/A su una sezione sottoposta a sforzo assiale, con preset materiali normati (acciai S235/S275/S355 e CLS C25/30/C28/35/C32/40). Confronta con la tensione di riferimento secondo approccio scelto (MTA D.M. 1996 σ_amm oppure NTC 2018 SLU f_yd/f_cd) ed emette verdict PRELIMINARE non sostitutivo della verifica strutturale completa. La tensione normale σ = F/A rappresenta l'intensità dello sforzo interno alla sezione a sforzo assiale puro. Il tool offre due approcci di verifica preliminare: MTA (D.M. 1996, ancora in uso per verifiche su edifici esistenti con σ_amm tabellari) e SLU (NTC 2018, con f_yd = f_yk/γ_M0 per acciai, f_cd = α_cc·f_ck/γ_c per cls). Il verdict del tool è PRELIMINARE e non sostitutivo: le verifiche strutturali richiedono combinazioni di carico, coefficienti parziali, controllo di instabilità, stati limite di servizio, tutti NON modellati da questo calcolo.
Quando è valido questo calcolo?
Il calcolo è valido nelle seguenti condizioni: Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media σ = F/A); valida per membrature snelle a sforzo assiale puro, centrato.; Regime elastico (linea di Hooke): la tensione scalare approssima il campo tensionale solo in assenza di concentrazioni, intaglio o instabilità.; Forza perpendicolare alla sezione (trazione/compressione pura, senza taglio, flessione, torsione).; I valori di σ_amm (MTA) e f_yd / f_cd (SLU) preset sono quelli da tabelle NTC/D.M. per l'APPROSSIMAZIONE di orientamento; il progetto definitivo richiede verifica con coefficienti parziali, combinazioni di carico e instabilità..
Quando questo calcolo non è appropriato?
Il tool NON verifica instabilità (svergolamento, buckling locale, imbozzamento pannelli): per elementi compressi snelli serve verifica secondo UNI EN 1993-1-1 §6.3. Non considera momenti flettenti, taglio, torsione o eccentricità: in presenza di M o eccentricità usare "Tensione combinata N+M" (kernel verifica_tensione_media). Per cls i valori f_cd preset sono di compressione; la resistenza a trazione del cls è ~10% e va assorbita dalle armature (non modellato). Il verdict è PRELIMINARE: verifica definitiva richiede combinazioni di carico SLU (permanente G₁ + permanente strutturale G₂ + variabile Q × γ_Q) secondo NTC 2018 §2.5, coefficienti γ_M di sicurezza, e controllo stati limite di servizio (deformazione, fessurazione). Quando NON usarlo: (a) per membrature soggette a instabilità (λ > 30 compressione), (b) per sezioni in c.a. soggette a trazione (il cls non resiste, serve cemento armato), (c) per fatica, carichi sismici o dinamici, (d) per verifiche legali/collaudo (serve progetto di tecnico abilitato). Le fasce di verdict (MARGINE AMPIO ≤ 50%, CONFORME ≤ 100%, BORDERLINE 100–120%, FAIL oltre) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool. NTC 2018 SLU impone solo η ≤ 1.
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. NTC 2018 §4.2 acciai (f_yk, γ_M0 = 1.05 → f_yd). §4.1 cls (f_ck, α_cc = 0.85, γ_c = 1.5 → f_cd). MTA: σ_amm = f_yk/1.5 (acciaio), ≈ f_ck/3 (cls compressione)..
Qual è la fonte della formula?
σ = F/A. Meccanica dei solidi. NTC 2018 §4.2 acciai (f_yk, γ_M0 = 1.05 → f_yd). §4.1 cls (f_ck, α_cc = 0.85, γ_c = 1.5 → f_cd). MTA: σ_amm = f_yk/1.5 (acciaio), ≈ f_ck/3 (cls compressione). Norme di riferimento: NTC 2018 (D.M. 17/01/2018) §4.2 per acciai, §4.1 per cls, Circolare 21/01/2019 n.7 C.S.LL.PP., UNI EN 1993-1-1 (Eurocodice 3), UNI EN 1992-1-1 (Eurocodice 2), D.M. 1996 (MTA — ancora in uso per edifici esistenti).
Qual è il parametro che influenza di più il risultato?
La variabile "Forza assiale F (N)" è il parametro più influente: una variazione del 10% su questo input produce una variazione di circa il 10% su "σ (Pa)".
Come varia il risultato in condizioni diverse dal riferimento?
Confronto tra "Condizioni di riferimento" e "Pilastro HEA200 S235 SLU · N=500 kN": σ (Pa) [Pa]: aumenta del 829.4% (da 10000000.000 a 92936802.974). σ (MPa = N/mm²) [MPa]: aumenta del 829.4% (da 10.000 a 92.937).
Approfondimento tecnico
Cos'è questo calcolo
Calcola la tensione normale σ = F/A su una sezione sottoposta a sforzo assiale, con preset materiali normati (acciai S235/S275/S355 e CLS C25/30/C28/35/C32/40). Confronta con la tensione di riferimento secondo approccio scelto (MTA D.M. 1996 σ_amm oppure NTC 2018 SLU f_yd/f_cd) ed emette verdict PRELIMINARE non sostitutivo della verifica strutturale completa. La tensione normale σ = F/A rappresenta l'intensità dello sforzo interno alla sezione a sforzo assiale puro. Il tool offre due approcci di verifica preliminare: MTA (D.M. 1996, ancora in uso per verifiche su edifici esistenti con σ_amm tabellari) e SLU (NTC 2018, con f_yd = f_yk/γ_M0 per acciai, f_cd = α_cc·f_ck/γ_c per cls). Il verdict del tool è PRELIMINARE e non sostitutivo: le verifiche strutturali richiedono combinazioni di carico, coefficienti parziali, controllo di instabilità, stati limite di servizio, tutti NON modellati da questo calcolo.
Formula
σ = F / A [Pa]
σ [MPa] = σ [Pa] / 10⁶ = F [N] / A [mm²]
Verifica PRELIMINARE: η = |σ| / σ_rif
MTA D.M. 1996: σ_rif = σ_amm (S235 ≈ 160, S275 ≈ 180, S355 ≈ 240 MPa; C25/30 σ_c,amm ≈ 8.5 MPa compressione)
NTC 2018 SLU: σ_rif = f_yd (acciai) oppure f_cd (cls)
La tensione normale σ = F/A rappresenta l'intensità dello sforzo interno alla sezione a sforzo assiale puro. Il tool offre due approcci di verifica preliminare: MTA (D.M. 1996, ancora in uso per verifiche su edifici esistenti con σ_amm tabellari) e SLU (NTC 2018, con f_yd = f_yk/γ_M0 per acciai, f_cd = α_cc·f_ck/γ_c per cls). Il verdict del tool è PRELIMINARE e non sostitutivo: le verifiche strutturali richiedono combinazioni di carico, coefficienti parziali, controllo di instabilità, stati limite di servizio, tutti NON modellati da questo calcolo.
Condizioni di validità
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Distribuzione uniforme della forza sulla sezione (tensione media σ = F/A); valida per membrature snelle a sforzo assiale puro, centrato.
- Regime elastico (linea di Hooke): la tensione scalare approssima il campo tensionale solo in assenza di concentrazioni, intaglio o instabilità.
- Forza perpendicolare alla sezione (trazione/compressione pura, senza taglio, flessione, torsione).
- I valori di σ_amm (MTA) e f_yd / f_cd (SLU) preset sono quelli da tabelle NTC/D.M. per l'APPROSSIMAZIONE di orientamento; il progetto definitivo richiede verifica con coefficienti parziali, combinazioni di carico e instabilità.
Sensibilità del risultato
Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:
- Forza assiale F (N) [N]: sensibilità lineare su "σ (Pa)" (proporzionale, elasticità 1.00).
- Area sezione A (m²) [m²]: sensibilità lineare su "σ (Pa)" (inversamente proporzionale, elasticità -0.91).
Quando questo calcolo non si applica
- Il tool NON verifica instabilità (svergolamento, buckling locale, imbozzamento pannelli): per elementi compressi snelli serve verifica secondo UNI EN 1993-1-1 §6.3.
- Non considera momenti flettenti, taglio, torsione o eccentricità: in presenza di M o eccentricità usare "Tensione combinata N+M" (kernel verifica_tensione_media).
- Per cls i valori f_cd preset sono di compressione; la resistenza a trazione del cls è ~10% e va assorbita dalle armature (non modellato).
- Il verdict è PRELIMINARE: verifica definitiva richiede combinazioni di carico SLU (permanente G₁ + permanente strutturale G₂ + variabile Q × γ_Q) secondo NTC 2018 §2.5, coefficienti γ_M di sicurezza, e controllo stati limite di servizio (deformazione, fessurazione).
- Quando NON usarlo: (a) per membrature soggette a instabilità (λ > 30 compressione), (b) per sezioni in c.a. soggette a trazione (il cls non resiste, serve cemento armato), (c) per fatica, carichi sismici o dinamici, (d) per verifiche legali/collaudo (serve progetto di tecnico abilitato).
- Le fasce di verdict (MARGINE AMPIO ≤ 50%, CONFORME ≤ 100%, BORDERLINE 100–120%, FAIL oltre) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool. NTC 2018 SLU impone solo η ≤ 1.
Note tecniche
- Valori σ_amm MTA tipici: S235 ≈ 160 MPa (f_yk/1.5), S275 ≈ 180, S355 ≈ 240. CLS C25/30 in compressione σ_c,amm ≈ 8.5 MPa (f_ck/3).
- Valori f_yd NTC 2018 SLU (γ_M0 = 1.05): S235 = 223.8 MPa, S275 = 261.9, S355 = 338.1. f_cd (α_cc=0.85, γ_c=1.5): C25/30 = 14.17, C28/35 = 15.87, C32/40 = 18.13.
- Conversione unità fondamentale: 1 MPa = 1 N/mm² = 10⁶ Pa. Per elementi in acciaio si lavora a decine-centinaia di MPa; per cls a circa 5–20 MPa.
- Quando NON usarlo: (a) colonne compresse snelle (serve instabilità), (b) c.a. a trazione (serve armatura), (c) carichi ciclici/fatica, (d) progetti legali (serve tecnico abilitato).
- Per studenti ITI: σ = F/A richiede F in N (1 kN = 1000 N) e A in m² o mm² coerente. 100 kN su A = 10 cm² = 0.001 m² → σ = 100·10³/0.001 = 10⁸ Pa = 100 MPa.
- Passo successivo: con σ nota, per verifica sezione soggetta a N+M usare kernel "Tensione combinata N+M"; per scelta materiale/sezione finale rimandare a software di calcolo strutturale certificato.
Analisi tecnica
Metodo: La tensione normale σ = F/A rappresenta l'intensità dello sforzo interno alla sezione a sforzo assiale puro. Il tool offre due approcci di verifica preliminare: MTA (D.M. 1996, ancora in uso per verifiche su edifici esistenti con σ_amm tabellari) e SLU (NTC 2018, con f_yd = f_yk/γ_M0 per acciai, f_cd = α_cc·f_ck/γ_c per cls). Il verdict del tool è PRELIMINARE e non sostitutivo: le verifiche strutturali richiedono combinazioni di carico, coefficienti parziali, controllo di instabilità, stati limite di servizio, tutti NON modellati da questo calcolo.
Risultato di riferimento: σ (Pa): 10000000.000 Pa, σ (MPa = N/mm²): 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 F (N) [N] | σ (Pa) | 1.00 | lineare |
| Area sezione A (m²) [m²] | σ (Pa) | -0.91 | lineare |
Nota: Il risultato è particolarmente sensibile a "Forza assiale F (N)" [N]: una variazione del 10% produce circa il 10% di variazione su "σ (Pa)".
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