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Titolo: Comportamento dei metalli in trazione e compressione

Mi hanno sempre detto che il metallo lavora meglio in compressione che in trazione, vi risulta? E poi cosa vuol dire che in compressione è meno elastico? Più resistente alla fatica?
 
Per mattoni e pietre mi risulta intuitivo che semplicemente si rompano prima in trazione che in compressione. Volendo direi lo stesso per il legno, aggiungendoci un'elasticità assai maggiore.
Ma i metalli? E poi, tutti i metalli?


il mercurio?
 
-- 
mo_mo  🎸 😜🎅 🎅 🎅🎸 😜 𝒗𝒆𝒓𝒊𝒇𝒊𝒆𝒅✅


alla temperatura a cui è allo stato solido ovviamente

 Ma i metalli? E poi, tutti i metalli?
 
Tranne il mercurio sicuramente...
 
carletto
 
 

 sottoposto a trazione o a compressione.
 
Mica tanto.
Tutti i metalli si rompono in trazione, con una curva di allungamento e 
deformazione fino alla strizione, che porta poi alla rottura.
 
Solo alcuni metalli (quelli piú duri ma fragili) si rompono in compressione.


ecco, questo sarebbe coerente con il discorso iniziale.
 
Andando su un caso concreto:
avvito al mure due barre lunghe e sottili a formare un triangolo, una fa da braccio orizzontale verso l'esterno per reggere un carico, magari dinamico, un'altra barra messa in diagonale, diciamo a 45 gradi, regge di fatto il peso, la mettereste sotto (compressione) o sopra (trazione) ?
 
tentativo di disegno
 
compressione:
 
carico
|     muro
|     |
O-----|
 \    |
  \   |
   \  |
    \ |
     \|
 
trazione:
 
     /|
    / |
   /  |
  /   |
 /    |
O-----|
|     |
|    muro
carico

Il 27/12/2018 14:12, Mike De Petris ha scritto:

No, il legno è assai più resistente in trazione che in compressione.
-- 
_  _
0  0;
  @-
 
E. Delacroix


Grazie, si impara sempre qualcosa.

 peso, la mettereste sotto (compressione) o sopra (trazione) ?
 
In base alle misure che hai fornito, "lunghe e sottili" si evince in 
modo inequivocabile che la barra a 45° dovrà essere un tirante e non un 
puntone:-)
 
-- 
Fabbrogiovanni
 
Con 24 mila lireeeeee
Mi compro un paio di bluejeans
Una camica tutta ro-osaaaa
E una puttana per moro-osaaaaa

 puntone:-)
 
quindi la vera spiegazione alla tesi iniziale sta nel fatto che la barra tenderebbe a flettersi, e non alla effettiva resistenza alla compressione piuttosto che la trazione
 
e c'è un diametro di barra (in relazione alla lunghezza, diciamo 1 metro) sopra il quale conviene mettere il puntone piuttosto del tirante? O diventa indifferente? A quel punto potrebbe essere determinante il fatto che il puntone non ha bisogno di essere fissato al muro con un bullone, visto che lavorerebbe in spinta, basterebbe un minimo incavo o altro appoggio.


Ad occhio direi che è meglio in trazione, perché in compressione secondo 
me potrebbe flettere per poi piegarsi.
Albo
 

 No, il legno è assai più resistente in trazione che in compressione.
 
Ma anche no.
Dipende dall'orientamento delle fibre dell'elemento sollecitato, visto 
che e' un materiale tipicamente anisotropo.
Per cui in alcuni casi e' decisamente il contrario...
 
carletto

 deformazione fino alla strizione, che porta poi alla rottura.
 
L'OP parlava di lavoro, ovvero condizioni in regime ordinario, quindi 
elastico, non plastico o a snervamento e rottura.
E in campo elastico il metallo si comporta in modo identico, nelle due 
condizioni.
Che poi, anche quando plasticizza, lo fa allo stesso modo, necessita 
della stessa forza applicata, che sia a trazione che a compressione.
Certo, se parliamo di piombo o stagno, le cose possono apparire forzate, 
ma il principio e' lo stesso.
 
carletto

 lavorerebbe in spinta, basterebbe un minimo incavo o altro appoggio.
 
Ci sono precise regole scientifico-matematiche per determinare il grado 
di snellezza di un'asta compressa.
Fino a un certo rapporto fra lunghezza e sezione si tratta di 
compressione semplice, e qui è facile, a carico di sicurezza sono 15 
kg/mmq.
Superato questo limite si valuta in base alla lunghezza,  alla sezione 
dell'asta, all'inclinazione del puntone e al peso che deve contrastare.
 
Qui però mi fermo, non sono abbastanza studiato da poter dare 
suggerimenti:-)
 
Per quanto riguarda il vantaggio che hai individuato, è giusto ma provo 
a ribaltare la medaglia, dall'altro lato:-)
 
Con puntone basta un minimo incastro alla base, ma il tratto 
orizzontale cercherà di uscire dal muro, e lo devi fissare bene.
 
Con tirante, dovrai fissare bene il tirante in alto ma il tratto 
orizzontale cercherà di entrare nel muro, per cui qui basta, 
teoricamente, un minimo incastro.
 
Sintetizzando: in entrambi i casi uno tira e l'altro spinge.



Sì ma l'elemento resistente è la fibra quindi in genere s'intende lungo 
fibra, perdippiù è lungo fibra che si usa il legno; un'asse di 
pavimento, un pannello per l'edilizia lavorano lungo fibra, sopra in 
compressione e sotto in trazione.
A parte gli utilizzi estetici l'unico utilizzo non lungo fibra che mi 
viene inmente è legno usato come spessore, ma anche qui ho l'impressione 
che ad avere l'ultima parola è la resistenza alla flessione, che si può 
ricondurre a compressione/trazione.
L'albero stesso fa' i suoi calcoli lungo fibra!
Gli alberi non fanno calcoli? Non sembra vero, fanno calcoli in 
continuazione; generazioni di alberi in un certo senso calcolano la 
quantità di pretrazione delle fibre esterne che abbisogna per vivere in 
un determinato ambiente senza essere spezzati dalla prima raffica di 
vento dominante ...


 Mi hanno sempre detto che il metallo lavora meglio in compressione che in trazione, vi risulta? 
 
No
 
cemento in compressione (pilastri)
ferro in trazione (travi)
 
Mentre invece in compressione il ferro si piega, in trazione la trave di 
cemento si spacca
 
 
 
-- 
la cricca dei giacobini (C) M.G.
 
---
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Secondo me vince il tirante anche se può stare in mezzo ai zebedei.


 compressione e sotto in trazione.
 
Ecco, aiutami a dire: secondo te una trave in legno sovraccaricata fino 
alla rottura che fara'? Si rompera' prima sotto (trazione) o sopra 
(compressione)?
In definitiva *non e' vero* che il legno resiste di piu' a trazione.
Anzi, in molti casi e' vero il contrario.
 
carletto

 tubolare che tende a riportare le forze lungo l'asse.
 
 
La stessa quantità di materiale, usata a forma di tubo rispetto a un 
tondino pieno porta sicuramente vantaggi, ma non risolve il problema, 
sposta solo l'asticella della soglia di rischio.



Teoricamente si rompe prima la parte in compressione, ma anche in 
pratica perchè se si analizza la parte rotta si può notare come le prime 
fibre a cedere sono quelle in compressione che vanno a sviluppare una 
sorta di cerniera dinamica in appoggio che quando ha raggiunto un 
determinato spostamento obbliga le restanti fibre a cedere in trazione.
Teoricamente, perchè non teniamo in conto le residue forze di 
pretrazione esistenti nel manufatto che comunque tirano l'acqua al 
mulino della maggior resistenza a trazione.


 mulino della maggior resistenza a trazione.
 
Scusami eh, ma stai scrivendo un mucchio di corbellerie, senza alcun 
fondamento scientifico...
Evidentemente ignori la sollecitazione di *taglio*, che e' quella piu' 
importante quando si usa il legno a fini strutturali.
In una trave caricata, anche se d'istinto si pensa alla flessione 
(quindi compr+traz), la vera discriminante e' la resistenza al taglio, 
cioe' allo scorrimento reciproco tra le fibre.
Le travi lavorano principalmente a taglio.
Spesso si usa come pilastro, quindi resistenza a compressione pura, o al 
limite presso-flessione. Molto raramente come tirante, cioe' a trazione. 
Gia' questo dovrebbe suggerirti qualcosa.
Ripeto, *non e' vero* che in generale il legno (a parita' di campione e 
orientamento delle fibre) resiste di piu' a trazione. In genere e' vero 
il contrario.
 
carletto

 carico
 
Metto in gioco anche i miei 2 cent.
Considerando anche che il carico non e' in asse con il puntello (lungo
e sottile) sicuramente e' meglio metterlo in trazione.
-- 
Ciao
Andrea Malfatti


Mi rifaccio semplicemente al fondamento scentifico dimostrato che nel 
tronco di un albero a mano a mano che ci si sposta dal centro verso la 
periferia le fibre risultano essere sempre più precaricate in trazione. 
Queste fibre in trazione sono quelle che disturbano tanto la lavorazione 
del legno causando imbarcamento delle assi stagionate.
Quando ancora per fare le stazze non erano disponibili gli estrusi di 
alluminio le stazze si facevano prendendo un'asse stagionata senza nodi 
e si praticavano alcuni tagli passanti nella lunghezza per minimizzare 
le tensioni e poi si piallava.
Anche i tagli sul retro delle perline sono per annullare le tensioni 
delle fibre che altrimenti le farebbero imbarcare.
 
Perchè ci sono queste tensione nei tronchi degli alberi? Perchè quando 
il vento fa flettere l'albero le fibre sottovento prima di andare in 
compressione devono annullare la trazione preesistente, mentre 
sopravento si somma trazione a quella preesistente. Che significa ciò? 
Significa che il legno è molto più resistente alla trazione che alla 
compressione e questo "trucco" di madre natura fa sì che gli alberi 
possano flettere molto prima di cedere di schianto.
Con il beneplacito della maggior resistenza alla trazione del legno, il 
cedimento per sollecitazione al taglio avviene con lo scorrimento prima 
delle fibre in compressione.
Il legno resiste più alla trazione! Il fatto che quasi non si facciano 
tiranti col legno dipende dalla natura del legno che non permette 
sistemi sicuri di ancoraggio, mentre un pilastro di legno abbisogna solo 
di due appoggi.


 Il legno resiste più alla trazione!
 
Ecchettedevodi', contento tu...
 
carletto

 
 
Significa che la natura ha messo in pratica il concetto di 
"precompressione" milioni di anni prima che l'uomo scoprisse il principio.
Nota che le travi precompresse che si usano oggi sono "precompresse" 
come effetto della pretrazione dell'armatura. In sostanza getto una 
trave e faccio in modo che l'armatura (tipo cavi o tondini di acciaio) 
sia caricata in trazione prima della presa del getto. Quando la trave è 
pronta risulta precaricata come se fosse sottoposta a compressione.
Ho notato che ciò si usa quando un manufatto in cemento armato deve 
fungere da catena di un arco. Un arco per star sù o ha buone spalle o ha 
una catena per non sviluppare le tre cerniere che lo faranno crollare.
Non c'è da stupirsi che la natura, più avanzata della tecnica dell'uomo, 
produca (quando serve) "naturfatti" più perfomanti di quanto l'uomo 
possa immaginare.
 
 > Che il legno e' "pre-teso"?
 
Certo.
 
 > Una versione adamitica e inversa del cemento precompresso....
 
No, semmai il cemento precompresso è un grossolana copia di ciò che la 
natura fa da fin dalla nascita della terra.
 
Non so come rispondere alla tua implicita ammissione  di incoscienza ... 
non voglio fare il saputello e non sono un granchè "studiato", ma mi 
guardo in giro. Prova a guardarti in giro anche te. S'imparano tante 
cose osservando la natura piuttosto rincorrere i massmedia.

 Ma i metalli? E poi, tutti i metalli?
 
beh oviamente dipende dalle leghe e anche dai trattamenti 
termici e mecanici che ci hai fatto sopra
 
se prendi il rame ricotto si comporta un modo
se prendi quello non ricotto (che è come temprato) si rompe 
e strappa in modo tutto diverso
 
il metallo puro e ricotto bene è tutto più o meno tenace
 
tempo fa invece avevo saldato a mo di cardini delle asole 
prese da degli "scrocchi" (sarebbero i cosi delle serrature 
angolati che bloccano nella tasca fissa comandati dalla 
molla di ritorno)
li per li niente si è saldato sul ferro come niente fosse 
perché di base era comunque ferro e quando saldi 
coll'elettrodo tenero sul duro non è che te ne acorgi subito 
perché la saldatura in sé tiene
 
bene poi ho fatto un errore e ho dovuto smontare tutto
una parte dei cordoni li ho molati fin dove arrivavo ma non 
entravo bene col disco allora il resto ho fatto saltare a 
mazzate e un po' con scalpello
bene il resto del ferro cedeva pian piano si deformava e 
l'asola dello scrocco no: rigida come pietra
poi a un certo punto si rompe di colpo e va in una decina di 
pezzi dai bordi aguzzi e granulosi
doveva essere un acciaio bello duro e magari temprato
non è che non fosse resistente ma quando ha ceduto non ha 
dato preavviso e no si è piegata pian piano: ha ceduto come 
il vetro nel modo di rompersi (però non la chiamerei propio 
fragile perché di mazzate ne ha prese svariate prima di 
schiantarsi)
diciamo che era acciaio si ma otimizzato per un lavoro 
diverso: no come le travi ma per non consumarsi all'usura 
continua degli sfregamenti su altro metallo perché in teoria 
uno scrocco può strisciare decine di volte al giorno tutti i 
giorni e deve durare anni prima di consumarsi
 
quindi dire metalli vuol dire poco bisogna vedere per cosa 
li hanno pensati che genere di lavori devono fare
l'acciaio di carpenteria (dolce) a strapparlo per piegamenti 
e torsioni piangi sangue
una vite bronze (che pure ha un modulo elastico molto alto) 
se hai culo resiste una sola piegatura non tanto forte
alla seconda si stocca e amen
 
diciamo che un metallo molto rigido a modulo alto ti va bene 
non per le travi o per dei cardini
ma per imbulonare delle piastre tra loro per giuntare le 
travi stesse si (è uno dei pochi posti dove hai lo "shear" 
puro per il modo di lavorare delle piastre) allora vanno bene
 
cmq per costruire il metallo non si usa per lavorare a 
compressione non perché fa schifo ma perché per quel genere 
di sforzo trovi altro meno costoso che lavora abbastanza 
bene e con la stessa spesa anzi resiste molto di più
 
cogli stessi soldi a compressione ottieni di più dal cemento 
che dall'acciaio
se invece pensi a trazione è tutto il contrario
 


il problema si complica perché nei due casi la situazione 
iniziale statica non rapresenta bene quel che succede DOPO 
che comincia a deformarsi
 
 
la trazione ha un pregio: è come dire "autocentrante" 
autoallineante per cui la geometria del tirante resta sempre 
quella e lui sta sempre in asse di lavoro della forza applicata
 
ma in compressione no: una sbarra sottile non lavora in modo 
che si acorcia e diventa più tozza per farti piacere a te
appena si deforma trova il modo di sottrarsi alla forza 
piegandosi di lato e sostanzialmente più si piega più 
comincia a lavorare a FLESSIONE in realtà (e in quel caso 
lavora a trazione ma non con le leve che avresti pensato tu 
nel disegno)
se si forma una specie di "archetto" (sbarra imbarcata) la 
faccia tesa del tubo rispetto alle forze esterne ha una leva 
svantaggiosissima
 
 
 
 

 spezzati dalla prima raffica di vento dominante ...
 
infatti dove c'è neve tanta e costante non nascono alberi 
coi rami che puntano in su anche se nella gara per la luce 
converrebbe perché alzare i rami impiega meno che alzare 
l'intero fusto
 
poi i pini e abeti hanno fatto anche una scelta ad es. 
diversa dalla quercie: fare in modo che i rami principali 
siano molto più piccoli del fusto principale (e quindi 
restano più pieghevoli)
le branche principali della quercia spesso sono grandi poco 
meno del fusto e a quel punto o resiste rigida o si schianta 
del tutto (ma cmq è un legno ben legato pieno di nodi non è 
che si rompa facilmente come l'acacia che è completamente 
slegata dentro e si apre con un grisino come il tonno rio mare)
 
 
 
 

 trazione.
 
degli altri hanno già spiegato meglio che non è detto: 
dipende dall'orientamento
il legno lungo fibra a trazione resiste molto
 
il problema è semmai: come ottenere questa trazione ?
per ottenere la trazione PURA in modo che ogni fibra lavora 
e da il suo contributo come fare in pratica ?
 
servirebbe un legno che per sua nascita fosse cresciuto con 
i due estremi conici tipo il specimen (una specie di 
clessidra) e colle fibre dentro sparse uniformemente così 
che lo puoi agganciare come nei prigionieri
 
ma così non è normalmente e puoi mettere solo piastre e viti 
(ma sfrutti una minima parte della resistenza a trazione 
possibile)
 
a flessione non ci sono complicazioni pratiche: basta 
appoggiare la trave senza manco vincolarla (o almeno non da 
entrambe le parti)


 carletto
 
 

 cose osservando la natura piuttosto rincorrere i massmedia.
 
Hai raggione, faro' uno sforzo ulteriore, dai...
 
carletto
 

 
 
ecco: su questo sono daccorto totalmente
se si potesse filettare o saldare vedi quanti cavi fatti di 
tronchi ci sarebbero :)
 
 
 

 cioè è un casino pratico usare un tronco come una fune
 
Ma tu, lo sai cos'e' una capriata, vero?
Ti garantisco che non e' uno spezzatino animale...
 
carletto

 piuttosto rincorrere i massmedia.
 
che il legno abbia dentro tante tensioni congelate (in 
particolare alla base del fusto e vicino all'impianto dei 
rami) è sicuro ma non è precompressione
è che gli sforzi si creano e la pianta aggiunge spessore ma 
le fibre di diverse età non sono cresciute sotto sforzi uguali
 
questo inverno sto tagliando parecchie acace di cui molte 
cresciute storte o curvate e purtroppo hanno un legno 
pochissimo legato
a parte guardare come pendono e azzeccare subito il lato da 
attaccare che se cappelli ti sparano la motosega addosso
non ti dico quando cede l'ultimo quinto del legno : si apre 
per mezzo metro in lungo e comincia a sfibrarsi e dare delle 
sberle tremende (come quando a tiri nelle orecchie di quello 
seduto davanti col legnetto del ghiacciolo)
 
cmq le tensioni congelate sono imprevedibili
una pianta magati è cresciuta per 10 anni puntando a est 
perché aveva scuro tutto intorno e vedeva luce solo lì
poi magari abbatti altrove e comincia a sporgersi in altre 
direzioni e il nuovo legno che mette giù accomoda la 
situazione che muta
 
oppure anche se non cambia i dintorni metti che un inverno 
perde il ramo principale da un lato e da lì in poi continua 
a crescere con dentro delle sollecitazioni diverse
 
a diferenza delle ossa (che si ricostruiscono da cima a 
fondo) il legno interno è morto quindi solo il legno nuovo 
si adatta alla situazione nova
per cui io non parlerei di precompressione
ma è pure vero che ci sono degli sforzi meccanici congelati 
dentro più o meno
anno per anno e staggione per staggione la pianta sente 
queste zone che sforzano di più e cerca di depositare strati 
più spessi e compatti dove serve per cui si adatta alle 
situazioni più varie che trova....fin che riesce
 
non avevo mai trovato così tanti alberi schiantati come 
negli ultimi anni in giro
 
il problema è che il clima fa le bizze e varia troppo in 
fretta: sta quieto magari per 5 anni e la pianta tranquilla 
si fa i cazzi suoi nel frattempo e porta avanti anche dei 
rami vulnerabili poi di colpo arriva un uragano e la trova 
impreparata
 
è un gran casino crescono delle piante un pò "viziate" per 
qualche anno e dopo arriva il castigo tutto in una botta
 
 
 
 

 carletto
 
 

 Hai raggione, faro' uno sforzo ulteriore, dai...
 
Ok, ci conto.


 Già il fatto che un architetto (nella fattispecie carletto)
 
Mi sono solo laureato e abilitato alla professione, ma poi ho fatto, e 
faccio, tutt'altro lavoro. Sono solo ricordi di gioventu'...
 
carletto

 
 
Oh! finalmente uno che sembra conoscere il legno!
 
 
Guarda:
 
https://postimg.cc/JDVnRdx6
 
 
Perchè la tavola in alto ha quella forma? (a parte il ritiro dimensionale)


 dalla presenza di fibre
 
Immagina una tavola perfetta segata da una posizione come quella in alto 
della figura, poi immagina che le fibre siano in tensione e che la 
tensione sia più accentuata verso la corteccia ma anche che la 
*progressione* sia lungo le linee radiali del tronco da cui è ricavata; 
queste tensioni secondo te che forma finiranno per dare alla tavola 
quando sarà secca?
 
Non ti pare che assumerà la forma della figura?


 carletto
 
 

 
 
Quella è la deformazione a seguito dell'essiccamento del legno; si 
accorciano di più le fibre lunghe.
 
Non ho mai sentito parlato di "pretensione" naturale nel legno.
Né si capisce come potrebbe accadere, visto che l'accrescimento del 
legno avviene sugli strati esterni per accrescimento di nuovi anelli.
 
 
Gianluca
 
 
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 ---