In questo articolo si andrà a definire i vincoli nelle strutture, soffermandosi sulle tipologie esistenti e sulle loro caratteristiche meccaniche.
I vincoli nelle strutture rappresentate nel piano sono degli impedimenti alla mobilità del corpo rigido, più in particolare, soffermandoci sul campo bidimensionale, essi possono impedire le traslazioni e le rotazioni nel piano.
Le forze che nascono da questi impedimenti dati dai vincoli, si chiamano, per l’appunto, reazioni vincolari.
Le quali possono essere delle forze verticali, delle forze orizzontali oppure dei momenti flettenti.
In generale, i vincoli che si utilizzano nella scienza delle costruzioni possiedono le seguenti caratteristiche:
- Sono vincoli fissi, ovvero indipendenti dal tempo;
- Sono vincoli lisci, ovvero privi di attrito;
- Sono vincoli perfetti, ovvero capaci di rendere nulli i movimenti a cui si oppongono;
- Sono vincoli bilaterali, ovvero consentono solo spostamenti virtuali invertibili.
Dal punto di vista cinematico, la nomenclatura dei vincoli nelle strutture bidimensionali è la seguente:
- Vincolo semplice, quando impedisce un movimento;
- Vincolo doppio, quando impedisce due movimenti;
- Vincolo triplo, quando impedisce tre movimenti.
Infine, un’altra distinzione da fare è tra vincoli interni ed esterni.
I vincoli esterni vincolano la struttura al suolo, mentre i vincoli interni permettono movimenti relativi tra i due corpi rigidi collegati.
I vincoli più comuni sono:
- La cerniera fissa, che impedisce la traslazione lungo il suo asse e la traslazione ad esso ortogonale;
- Il pendolo semplice, che impedisce la traslazione lungo il suo asse;
- Il carrello scorrevole, che impedisce la traslazione lungo il suo asse;
- Il doppio pendolo, che impedisce la rotazione e la traslazione lungo il suo asse;
- L’incastro, che impedisce la rotazione, la traslazione lungo il suo asse e la traslazione ad esso ortogonale.
- L’incastro scorrevole, che impedisce la rotazione e la traslazione lungo il suo asse.
La rappresentazione grafica di questa tipologia di vincoli:
Bibliografia:
Erasmo Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni 1 – Strutture isostatiche e geometria delle masse, Pitagora Editrice Bologna, anno 1985.
