20.10 :  Membri in materiale elastoplastico

Il comportamento dei materiali elastoplastici sotto sollecitazioni di flessione, in particolare negli elementi strutturali con sezioni trasversali rettangolari, è fondamentale per prevedere le risposte dei materiali e comprendere le modalità di cedimento. Inizialmente, quando viene applicato un momento flettente, la distribuzione delle tensioni lungo la sezione segue la legge di Hooke ed è lineare ed elastica. Questa distribuzione fa sì che lo stress aumenti dall'asse neutro al massimo in corrispondenza delle fibre esterne, fino al limite elastico.

Quando il momento flettente supera questa fase elastica iniziale, le fibre esterne iniziano a cedere mentre le fibre interne rimangono elastiche. Questa transizione è contrassegnata da zone plastiche che si formano nella parte superiore e inferiore della sezione, con un nucleo elastico che continua a mostrare variazioni di sollecitazione lineare all'interno di uno spessore ridotto. Durante questa fase, il momento flettente può ancora essere analizzato adattando i calcoli iniziali per la distribuzione delle sollecitazioni elastiche per tenere conto della ridotta area effettiva.

Lo stadio finale della risposta flettente si verifica quando la deformazione lungo l’intera sezione trasversale diventa completamente plastica, noto come momento plastico. Questo momento è il massimo che la sezione può sostenere ed è significativamente superiore al limite elastico. Il momento plastico viene calcolato prendendo la distribuzione dello stress uniforme allo stress di flessione su tutta la sezione.