a Giuseppe AlbengaLa fragilità nelle strutture metalliche Si esaminano le cause accertate di rottura fragile degli acciai nelle strutture metalliche. Fig. 24. - Interno del serbatoio dopo la messa in tensione delle funi di acciaio agenti come catene delle volte di copertura. si verifica infatti u n a ridistribuzione delle tensioni nelle zone contigue già poste in tensione, n o n esistendo alcun vincolo, ove si escludano gli ancoraggi di estremità, fra l ' a r m a t u r a e la p a r e t e del cilindro da p r e c o m p r i m e r e ( 5 ). U n ' a l t r a critica p o t r e b b e essere mossa a questo p r o c e d i m e n t o di precompressione, specialmente ove si tratti di adottare funi di grosso d i a m e t r o , a proposito della loro azione cerchiante localizzata in p u n t i eccessivamente distanti tra loro a scapito (4) Si vedano a questo proposito le pubblicazioni di G. Ferrand sulle tubazioni di acciaio surpressato a blindaggio flessibile costruite dagli stabilimenti Bouchayer e Viallet. Aspetti analoghi tra il procedimento di precompressione qui descritto e quello adottato dai costruttori di tubazioni in acciaio surpressato a blindaggio flessibile si ritrovano, in un certo qual modo, anche nella realizzazione della messa in tensione delle funi. Non sarebbe infatti possibile avvolgere attorno al tubo, sia di acciaio, sia di calcestruzzo, funi di grosso diametro sotto la tensione definitiva, dato il valore rilevante degli sforzi che entrerebbero in gioco e che comprometterebbero la resistenza stessa delle tubazioni. Si tratta dunque di realizzare questa messa in tensione delle funi dopo averle avvolte sotto una piccola tensione, sufficiente a farle aderire in modo perfetto alla superficie dei tubi. Mentre nel caso delle condotte metalliche la messa in tensione definitiva viene realizzata deformando plasticamente la parete di lamiera, col sottoporre la tubazione ad una sovrapressione interna adeguata, nel caso delle condotte in calcestruzzo tale tensione può essere ottenuta agendo direttamente sulle funi nel modo sopra descritto. (5) Allo scopo di controllare sperimentalmente l'entità di questa disuniformità di tensioni, ultimata l'operazione di precompressione, si sono in più casi ripresi con la pressa diversi punti di avvicinamento misurando al manometro la pressione necessaria per liberare le funi dalle graffe, si sono riscontrate per l'appunto variazioni massime dell'ordine del 10%. 342 della uniformità di precompressione nel calcestruzzo. Esperienze accurate eseguite dall'ingegnere Coyne sulla condotta forzata in calcestruzzo precompresso d e l l ' i m p i a n t o idroelettrico di Marèges h a n n o permesso di constatare che disponendo di cerchiat u r e i n d i p e n d e n t i ad intervalli p a r i a q u a t t r o volte lo spessore della p a r e t e si realizza ancora sulla faccia i n t e r n a della p a r e t e del t u b o u n a precompressione p r a t i c a m e n t e costante. Ora nel caso del p r o c e d i m e n t o qui descritto il passo dell'elica di avvolgimento originaria (distanza m e d i a delle a r m a t u r e in tensione) è p e r lo più circa eguale allo spessore del cilindro da precomp r i m e r e ; se p o i , oltre a ciò, si tien conto che non si tratta qui di anelli i n d i p e n d e n t i ma di u n a vera e p r o p r i a maglia continua di a r m a t u r e in tensione chiusa su tutta la superficie esterna del t u b o , si ha ragione di r i t e n e r e , e l'esperienza lo ha conferm a t o , che in ogni p u n t o della p a r e t e si realizza u n a b u o n a uniformità di precompressione. Sino ad oggi questo p r o c e d i m e n t o di precompressione è stato applicato esclusivamente a strutt u r e piane e cilindriche circolari, è chiaro p e r altro che esso p u ò essere esteso, con le modifiche del caso, alla precompressione m e d i a n t e a r m a t u r e esterne flessibili di s t r u t t u r e diverse. In particolare si p u ò con esso risolvere il problema della precompressione di volte sottili di varia foggia nonchè di s t r u t t u r e sferiche, p e r esempio di serbatoi destinati al contenimento di gas compressi. Giovanni Tournon Politecnico di Torino. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO - NUOVA SERIE - ANNO 6 - N. 10 - OTTOBRE 1952 Alcune disavventure delle costruzioni saldate, in particolare quelle eccezionalmente spettacolari iniziatesi in G e r m a n i a nel 1938 con gli incidenti ai p o n t i del Giardino Zoologico di Berlino e dell'autostrada di Rudersdorf ( 1 ), in Belgio con la rovina del p o n t e di Hasselt ( 2 ) e proseguite in Belgio con gli incidenti dei p o n t i di Herenthals-Oolen (19 gennaio 1940) e di Kaulille (25 gennaio 1940), sui mari del m o n d o con 722 gravi incidenti a cargo americani Liberty e Victory (fino a t u t t o il 1° febbraio 1945) con r o t t u r a completa di 23 navi, e perdita totale di 5 ( 3 ) h a n n o r i c h i a m a t o vivamente e a p i ù riprese i costruttori a considerare la fragilità che in alcuni casi presentano i materiali abitualm e n t e duttili, in particolare gli acciai p e r s t r u t t u r e . La preoccupazione di scagionarsi da eventuali responsabilità spinse i periti delle p a r t i interessate ad a t t r i b u i r e la ragione degli incidenti a cause indip e n d e n t i da esse, così i fautori della saldatura l'att r i b u i r o n o alla qualità del metallo, i r a p p r e s e n t a n t i delle acciaierie alla qualità degli e l e t t r o d i e ad errori di esecuzione, o di progetto. Q u a n t u n q u e a tutt'oggi non sia c o m p l e t a m e n t e chiaro il c o m p o r t a m e n t o delle s t r u t t u r e soggette a r o t t u r e fragili, in tutti i casi pratici, p u r e i molti studi eseguiti negli u l t i m i t e m p i p e r m e t t o n o u n a p i ù serena valutazione delle cause principali di fragilità che veramente possono di volta in volta attribuirsi a qualità del metallo di base, a inopport u n a scelta degli elettrodi e cattiva utilizzazione di essi, a imperfetta esecuzione e p r o g r a m m a z i o n e delle saldature, ad e r r o r i di dettaglio nei progetti esecutivi. Spesso molte cause concorrono a rendere più facile la r o t t u r a fragile. P u ò essere interessante riassumere qui i risultati delle indagini finora c o m p i u t e p e r a d d i t a r e ai progettisti e ai costruttori alcuni pericoli facilmente evitabili. Comportamento degli acciai da strutture tensioni mono bi e triassiali. soggetti a È noto da t e m p o che materiali a b i t u a l m e n t e fragili possono comportarsi come perfettamente duttili se soggetti a compressione nelle tre direzioni p r i n c i p a l i , per contro materiali a b i t u a l m e n t e duttili, possono comportarsi come fragili se soggetti a trazione nelle tre direzioni p r i n c i p a l i . È noto altresì che la condizione di r o t t u r a di Maxwell-Huber-Mises-Hencky porta ad a m m e t t e r e (1) SCHAPER, Stählerne Brücken. 1 Band 1949 Berlin. (2) Oss. Met. n. 7-8 - 1938. (3) Secondo rapporto provvisorio della Commissione di inchiesta - Maggio 1945. che p e r i materiali duttili omogeneamente sollecitati il passaggio dal c a m p o elastico a quello plastico avvenga, a p a r i t à di m a t e r i a l e , di velocità di a p p l i cazione dei carichi, di t e m p e r a t u r a , ecc. ad un valore d e t e r m i n a t o del lavoro specifico di cambiamento di forma p e r scorrimento essendo per un sistema triassale di tensioni e σ 1 , σ 2 , σ 3 le tensioni principali (σ 1 la massima, σ 2 l'intermedia, σ 3 la m i n i m a ) . Assunto si deve ritenere costante agli s t a t i limiti analoghi, deve esserlo anche P p σ 1 . La stessa condizione di r o t t u r a , secondo l'interpretazione del Ròs, equivale a stabilire essendo : la tensione tangenziale nelle faccette n o r m a l i alle diagonali d e l l ' o t t a e d r o le cui faccie sono n o r m a l i alle tensioni principali, e σ e la tensione al limite di elasticità del materiale in esame. Ciò r e n d e la condizione di r o t t u r a i n d i p e n d e n t e dalla teoria dell'elasticità e dalle relazioni esistenti fra tensioni e deformazioni e, secondo l ' A u t o r e ( 4 ), applicabile anche al campo plastico fino alla r o t t u r a p u r c h è si c a m b i a d e g u a t a m e n t e la c o s t a n t e . Ma P p , che alcuni c h i a m a n o p o t e r e plastificante nel p u n t o considerato (5) n o n è che la sollecitazione ideale di p a r a g o n e σ i di Ròs (6) divisa per la tensione principale σ 1 . T u t t o ciò autorizza il t e n t a t i v o di costruire un (4) Ros, Les bases des contraintes admissibles dans les constructions métalliques. Annales de l'Inst. Tech, du Bat. June 1949, Paris. (5) VAN MAANEN, Nouvelles méthodes d'étude et d'essai des métaux. Institut belge de la Sudure, 1951. (6) Opera citata. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO - NUOVA SERIE - ANNO 6 N. 10 - OTTOBRE 1952 343 l a curva R f ' R p m a x copre i l c a m p o della r o t t u r a i m p e r f e t t a m e n t e d u t t i l e o imperfettam e n t e fragile perchè si a c c o m p a g n a ad u n a sempre minore deformazione plastica. È noto che molti laminati e profilati sono soggetti a notevoli tensioni interne p e r effetto della laminazione e c o n t e m p o r a n e o ineguale raffreddamento. secondo l'ipotesi del Ròs per σ 3 = 0 il c a m p o verrebbe a restringersi per potere plastificante (fig. Molte di queste conclusioni sono avallate dalla pratica. nel definire i c a m p i di plastificazione. d'U. la Smith Corporation di Millwaukee ha eseguito la ormai classica esperienza ( 8 ) (fig. la fessura.NUOVA SERIE . Pubbl. la R f R f ' segna il limite di r o t t u r a fragile p e r m a t e r i a l e duttile i n c r u d i t o . l'iperbole e e corrisponde al limite delle deformazioni elastiche per un acciaio A 37. Calcul des ossatures des constructions. R i m a n e q u i n d i dimostrata la possibilità di rott u r a fragile a causa di u n a sollecitazione t r i p l a di trazione. alla superfice degli elementi costituenti u n a struttura. ad esempio bassa t e m p e r a t u r a invernale ed u r t o netto d u r a n t e u n a m a n o v r a di scarico si r o m p o n o spont a n e a m e n t e e r a p i d a m e n t e senza a l l u n g a m e n t o e senza strizione d e n u n c i a n d o con u n a notevole deformazione delle due p a r t i staccate l'instabilità dell'equilibrio p r e c e d e n t e . senza strizione. La sfera si è rotta in piena lamiera cioè fuori dalle saldature con lacerazioni nette senza deformazione a p p a r e n t e e senza strizione. sussistendo la sola σ 1 valgono i valori abituali.. del c o m p o r t a m e n t o imperfettamente duttile o a d d i r i t t u r a fragile e come possa aversi la r o t t u r a con plastificazione completa analogamente ai casi comuni. V e r a m e n t e si sapeva da t e m p o che era possibile ottenere u n a r o t t u r a senza strizione e con all u n g a m e n t o nullo o trascurabile in piatti intagliati soggetti a trazione lenta. d i a g r a m m a della sollecitazione funzione del r a p p o r t o principale σ1 in e in t a l caso la scala inferiore r a p p r e s e n t a t u t t o il c a m p o elastoplastico e coincide s o l t a n t o a p p a r e n t e m e n t e con la p r e c e d e n t e . come a m m e t t o n o altri. la R R p m a x il c a m p o di r o t t u r a duttile con plastificazione completa. 344 e quindi la rot- t u r a fragile risulterebbe eccezionale. m e n t r e con l'ipotesi del Guest p o t r e b b e avvenire per l'intero c a m p o valido per lo s t a t o triplo di tensione. F r e q u e n t i sono i casi di profilati di grandi dimensioni che sotto u n o stimolo anche modesto. Tensioni interne di origine termica. Int. . Alcuni pensano che in pratica non sia facile creare u n a sollecitazione spaziale così complessa. Sollecitazione di trazione lungo i tre assi principali. Se σ 3 = 0 il c a m p o nel quale è possibile la variazione di si restringe perchè l i m i t a t o da invece se e si h a la scala p o s t a sotto alle precedenti che corrisponde ad un caso particolare.Bruxelles. la Rf corrisponde alla r o t t u r a fragile dir e t t a che avviene senza passaggio in plasticità.. L. (8) NIHOUL. o con plastificazione incompleta come a m m e t t e il C a m p u s . du Bat. Il diagramma avverte a n c o r a : 1) che se una delle tensioni principali è di compressione il c o m p o r t a m e n t o duttile è assicurato. o con fragilità completa. non si h a n n o che sistemi semplici o ecceziontalmente d o p p i di tensione » ( 7 ). fragile. 10 . 1.OTTOBRE 1952 3) che a u m e n t a n d o il valore di σ 3 r i s p e t t o a quello di σ 1 la r o t t u r a p u ò a v v e n i r e nel c a m p o i m p e r f e t t a m e n t e plastico p e r finire in quello comp l e t a m e n t e fragile. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . vi sono infiniti p u n t i di transizione dipend e n t i dal valore relativo di σ 1 . A p p u n t o p e r verificare i sospetti sul comportam e n t o dei sistemi t r i p l i di tensione denunciati in occasione dei d a n n i osservati sulle Liberty. per σ 2 = σ 3 = per = 0. Recherches sur les constructions soudées . in acciaio duttile non invecchiato. che r a p i d a m e n t e si estese a tutta la sezione. in particolari condizioni di sollecitazione. di poi i valori a u m e n t a n o per particolari sistemi tripli di sollecitazione dei quali a b b i a m o indizi nelle t r a v i l a m i n a t e i n c r u d i t e a v e n t i tensioni residue. la superficie inferiore alla c u r v a dei limiti elastici r a p p r e s e n t a il c a m p o elastico.ANNO 6 . 2. I Voi. 1952. si p u ò scrivere Fig. i l che avviene. dei corpi duttili soggetti a c a m p i di tensione bi e triassiali e delle conseguenze che ne possono derivare. la R p m a x la sollecitazione m a s s i m a p e r r o t t u r a d u t t i l e in un acciaio A 37 i n c r u d i t o . senza a d a t t a m e n t o . Annales de l'Inst.NUOVA SERIE . q u a n d o si occuparono (7) BAES L. p u r c h è σ 3 sia sufficiente piccola r i s p e t t o alle a l t r e due la r o t t u r a a b i t u a l e è ancora possibile. de l'Acier . se ne occupò a lungo. Fig. a l t r i m e n t i oscuro. Spettò al C a m p u s ( 9 ) di chiarire molti d u b b i e molte incertezze in questa materia m e d i a n t e le sue sistematiche esperienze volte a spiegare il comport a m e n t o delle s t r u t t u r e saldate. III Congresso Ass. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . 1). Nouvelles recherches espérimentales sur la plasticité. Da qualche t e m p o molti degli incidenti inspiegabili o p e r lo m e n o non giustificabili nel c a m p o delle s t r u t t u r e si attribuiscono ad un sistema t r i p l o di trazione. il K u n t z e . Ponts et Chausées. q u a n t u n q u e . quella c o m p r e s a fra le d u e c u r v e dei limiti elastici e dei limiti di r o t t u r a il c a m p o plastico.p e r laminazione. n a c q u e anzi così la parola T r e n n b r u c h . Ma un c a m p o t r i p l o di trazione p u ò abbastanza agevolmente crearsi m e d i a n t e tensioni i n t e r n e dovute ad azioni t e r m i c h e p a r t i c o l a r i . nei cilindri ad alta pressione. Il m e r i t o del d i a g r a m m a è di mostrare la possibilità p e r un m a t e r i a l e duttile.ANNO 6 . preliminaire. e le zone d'applicazione di forti carichi concentrati. già ne aveva dato notizia il L u d w i k n e l 1909. il B A E S osserva anzi che « salvo p e r casi molto speciali come nei pezzi cerchiati. che Per si verifica. dopo altri. Il Dawance ( 1 0 ) ha ottenuto r o t t u r e fragili in travi a d o p p i o T sollecitate staticamente con inizio da un foro p u n z o n a t o . 1948. e t a l v o l t a con r a p i d i t à così elevata d a potersi p a r a g o n a r e a d u n o scoppio. 10 .N. Nella figura. a d esempio. e r o t t u r e analoghe in piatti dotati di un t r a t t o di saldatura. (10) DAWANCE. o l'opinione del Baes che assegna i m p o r t a n z a trascurabile alla interm e d i a . esperienze nelle quali egli ottenne r o t t u r e di piatti lievemente intagliati senza strizione. delle r o t t u r e fragili p e r sospetto c a m p o t r i p l o di trazione.Mai 1950. Ma un cordone di saldatura contraendosi du(9) CAMPUS F. ad esempio. Les aciers pour construction sondées. l'iperbole r r corrisponde al l i m i t e di r o t t u r a per scorrimento dello stesso acciaio.OTTOBRE 1952 345 . Centre B. 2) della r o t t u r a di u n a sfera di 2 m e t r i di d i a m e t r o in acciaio m o l t o duttile soggetto a forte pressione i n t e r n a . ha avuto evidentemente origine dalla zona incrudita e frastagliata dal punzone. in q u a n t o . Tech.Liege 1946. 4) l'opinione corrente che la deformazione elastica si accompagni a quella plastica per un valore b e n d e t e r m i n a t o di σ 1 come avviene nelle p r o v e di tensione monoassiale n o n corrisponde alla r e a l t à . La rappresentazione della figura è p u r a m e n t e indicativa di un'ipotesi che richiede molte verifiche sperimentali ma che ha il m e r i t o di chiarire il comp o r t a m e n t o . ai fini del c o m p o r t a m e n t o alla r o t t u r a dà importanza alle sollecitazioni e s t r e m e .N. che i francesi tradussero in décohésion d'accordo con gli americani. ad esempio. σ 3 e t r a essi alcuni implicano il passaggio brusco dal c a m p o elastico alla r o t t u r a b r u t a l e . 2) che p u ò esservi un c a m p o nel quale. Effetto d'intaglio. p u r essendo le t r e tensioni principali positive e n o n mille. Se invece si a c c e t t a l'ipotesi del Guest che. a rigore nella sfera soggetta a pressione interna il campo triplo di tensione sia costituito da due trazioni di eguale valore e da una terza di entità molto più modesta. per σ 1 = σ 2 = — σ 3 i limiti di elasticità e di resistenza per la tensione principale Σ 1 v e n g o n o r i d o t t i a m e t à di quelli afferenti alla trazione monoassiale. q u a n d o vi è tangente. nei pezzi singoli che si r o m p o n o p e r tensioni interne esaltate da cause concomitanti. o q u a n t o m e n o che il complesso delle tensioni interne ed esterne viene sostanzialmente peggiorato dalle basse t e m p e r a t u r e . acciai inadatti alla saldatura d a n n o . elettrodo poteva p o r t a r e la zona incrudita a temp e r a t u r a d'invecchiamento artificiale favorendo con ciò la formazione di fessure microscopiche da considerarsi poi come inizio delle rotture fragili. nei riguardi delle quali p e r ò p u ò osservarsi che essendo eseguite su elementi piarli a spessore costante. dovuto ad esempio ad una lavorazione meccanica. che consentono sollecitazioni specifiche elevate. ciò vuol dire che la r o t t u r a era stata così r a p i d a da potersi assimilare ad u n o scoppio. e con temp e r a t u r a bassa.OTTOBRE 1952 Fig. p u n t o n e l quale avvenne la fessurazione iniziale che dette luogo alla rot(11) HUDSON e GREENFFIELD. essendo sufficientemente rigide. pericoli di rottura fragile. con valore massimo all'innesto con la briglia. si oppongono alla contrazione. ad esempio m e d i a n t e cesoie circolari. D o p o la caduta del p o n t e di Hasselt A. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . 3. D ' a l t r o lato è bene ricordare che l'energia potenziale elastica è proporzionale al q u a d r a t o della sollecitazione cosicchè utilizzando degli acciai ad alta resistenza. d u r a n t e t e m p o cattivo. le r o t t u r e degli scafi in navigazione avvennero t u t t e . Mèt. si a u m e n t a . r i d u r r e il silicio. u n a successiva forte passata di Fig. furono p e r ò riscontrate anche fessurazioni microscopiche nei pressi della sald a t u r a del tipo di quelle della fig. 4. i costruttori in acciaio sanno q u a n t e disavventure abbiano provocato nelle strutture i p u n t i singolari nei quali concentrazioni eccezionali di sforzi forniscono a cause esterne impreviste. Hudson e Greenfield hanno denunciato velocità dell'ordine di 1000 m/ sec ( 1 1 ). interseca la curva r a p p r e sentativa dei m o d u l i resistenti in un p u n t o . 6 del 1938. favoriscono la rottura p e r distacco o p e r decoesione sostituendo al c o m p o r t a m e n t o duttile quello fragile. eliminare quasi comp l e t a m e n t e lo zolfo e il fosforo. 4. Nel caso particolare da lui esaminato. Ciò indica che gli acciai soggetti a rotture fragili si dimostrano p a r t i c o l a r m e n t e sensibili alle basse t e m p e r a t u r e . realizzate con due cordoni d'angolo avevano a p p u n t o creato delle zone soggette a forti tensioni interne nelle t r e direzioni principali. propagazione della rottura fragile. 5. Quali r i m e d i contro nuovi possibili incidenti Fig. p e r la sua minore tendenza all'invecchiamento si presta molto meglio a queste applicazioni. Gli accidenti ai ponti del canale Alberto avvennero tutti verso le p r i m e ore del m a t t i n o in inverno e dopo periodi di freddi molto forti. aprile 1947. l'occasione di un cedimento p r i m a localizzato e poi generale. si sottopone il pezzo ad u n a t e m p e r a t u r a di circa 250 centigradi p e r qualche m i n u t o . n. Diagnosi. ma si è i m p a r a t o da n o n molto che l'acciaio calmato.N. in acque fredde. più degli altri. Temperatura di forma. L'acciaio utilizzato era lo St 52 della produzione corrente dal 1936 al 1937. e nella zona a’ a” debbono avvenire concentrazioni Fig. Se la sollecitazione esterna a u m e n t a . p u ò ritenersi con buona approssimazione r a p p r e s e n t a t o dalla larghezza del m o n t a n t e . T u t t i i casi di r o t t u r a violenta spettacolare sono avvenuti con t e m p e r a t u r a esterna piuttosto bassa. capaci di provocare l ' i n c r u d i m e n t o . il m o d u l o del m o n t a n t e p e r la resistenza a flessione. Mèt. raffiche È ora possibile t r a r r e qualche conclusione sufficientemente motivata dagli esempi disponibili. (13) Oss. La rottura fondamentale nella travata princip a l e del p o n t e di Rüdersdorf si presentò come mostra la fig. Poichè gli acciai usati nei p o n t i tedeschi e belgi che subirono incidenti erano del tipo A52 (analoghi) alcuni Tecnici r i t e n n e r o che a questo tipo d'acciaio.N. (14) Oss. Si sa già che conviene limitare il carbonio e il manganese. De Marneffe ( 13 ) richiamò l'attenzione dei costruttori sop r a l'effetto possibile di u n a fragilità di forma insita nel progetto delle strutture. n. Ciò si p u ò spiegare considerando che la p r o p a gazione r a p i d a della r o t t u r a p a r t e n d o dalla fessura iniziale ha luogo q u a n d o il complesso che cede possiede u n ' e n e r g i a potenziale elastica sufficiente p e r consentire la propagazione stessa. come scosse sismiche. e cioè il raccordo dei m o n t a n t i verticali della trave Vierendeel colla briglia inferiore.ANNO 6 . Fragilité de forme. Nei p i ù i m p o r t a n t i casi di r o t t u r a fragile i testimoni h a n n o affermato di aver sentito dei rumori violentissimi simili a detonazioni ( 1 2 ). i costruttori meccanici conoscono la grande importanza dei raccordi sul m o d o di resistere a fatica e agli u r t i dei loro elementi. accertando che le saldature di u n i o n e dei forti piatti formanti briglie coll'anima. È stato notato che alcuni acciai sono p i ù soggetti a r o t t u r e fragili. in G e r m a n i a . interessò la p i a t t a b a n d a inferiore di mm 39 x 640 e b u o n a p a r t e dell'anima alta 3 m e t r i . ritmiche di vento. 10 • OTTOBRE 1952 347 . in due p u n t i q u a n d o la supera. dagli studi compiuti e dalle molte ipotesi presentate. il pericolo è tanto maggiore quanto più a u m e n t a n o gli spessori. Accidents des Ponts du Canai Albert n. (12) Oss. non possono ritenersi probatorie p e r raccordi nei quali la p a r t e di gran lunga p i ù i m p o r t a n t e è costituita dal notevole ingrossamento p e r i m e t r a l e dovuto al piatto di briglia. 4 del 1940. È noto che rottura fragile si propaga spesso con velocità elevatissima. Caratteristiche degli acciai di base. alle suddette caratteristiche generali si aggiungono quelle relative alla saldabilità. Ne segue che la retta inclinata rappresentativa delle sollecitazioni. È noto ancora che in certi acciai non calmati l'invecchiam e n t o p u ò essere r a p i d o se dopo un i n c r u d i m e n t o . o quasi. ambiente. si dovesse in b u o n a p a r t e i m p u t a r e la colpa di q u a n t o avvenuto. vento di fondo con effetto Magnus. Mèt. alcune ne espresse il Campus nei suoi studi sperimentali sui nodi rigidi ( 14 ) basandosi sui risultati delle sue esperienze. dovute alla saldatura dei cordoni di collegamento della briglia a l l ' a n i m a .r a n t e il raffreddamento in t u t t e le direzioni p u ò i n d u b b i a m e n t e c r e a r e u n c a m p o t r i p l o d i trazione di notevole intensità se le parti connesse. Nouveaux essais sur modèles de næuds rigides. Se la struttura è saldata. Journal of Applied Physics n. 4. e il d i a g r a m m a dei m o m e n t i p u ò ritenersi triangolare dalla mezzeria in giù. Il ragionamento n o n è esente da critiche. 5. Si t r a t t a di acciai sensibili alle basse t e m p e r a t u r e . di sforzi sfavorevoli alla resistenza. 3) che nei m o n t a n t i delle travi a telaio il m o m e n t o flettente è nullo all'incirca in mezzeria.NUOVA SERIE . Ora la p r e p a r a z i o n e dei biselli si faceva spesso m e d i a n t e operazioni meccaniche violente. 10 . 346 ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO .ANNO 6 . 2 del 1940. aventi bassa resilienza e tendenza all'invecchiamento. Nel tipo di m o n t a n t e raccordato circolarmente usato in quel p o n t e . Velocità di Scoppio. Sta p e r ò di fatto che la forma delle strutture ha spesso influenza notevole sulla fragilità del complesso. allora n o n ancora prodotto in vista della saldatura. The speed of propagation of brittle cracks in steel. egli fece osservare (fig.NUOVA SERIE . A ragioni del genere i Tecnici Tedeschi attribuirono nel 1938 le r o t t u r e osservate nelle grandi travi piene saldate dei p o n t i di Berlino e Rüdersdorf. data la presenza di un grosso piatto di b o r d o e la relativa modesta importanza dell'anima nella formazione del m o d u l o resistente a flessione. la retta inclinata che definisce il d i a g r a m m a ruota attorno al p u n t o nel quale il m o m e n t o è n u l l o . avvenne a t e m p e r a t u r a attorno a —12°. Fragilità tura. 6. La Commissione di studio attribuì la rottura ad una formazione di tensioni interne nelle t r e direzioni principali favorevoli alla rottura fragile. r o t a n d o . a p a r i t à di altre condizioni. ostacolando lo scorrimento dei cristalli. la probabilità di r o t t u r a violenta. nei complessi le rotture più violente si sono verificate nei ponti e negli scafi cioè in travate di eccezionali dimensioni. È noto che l'invecchiamento è considerato da molti come la precipitazione intercristallina di corpi disciolti in particelle ultramicroscopiche che. insensibili all'invecchiamento artificiale.Fig. del p a r i che la fessura 6 la quale però ha provocato il distacco netto di un t r a t t o di ala. p r o b a b i l m e n t e . La t e m p e r a t u r a esterna. 7 col n u m e r o 1. del loro controllo e della loro utilizzazione. nei casi più gravi.NUOVA SERIE . — diminuzione della rigidità delle unioni salFig. — programmazione molto m i n u t a della esecuzione delle saldature.OTTOBRE 1952 349 . Ciò sembra provato dal fatto che il p o n t e resistè vittoriosamente a severi collaudi e a notevoli sovraccarichi di traffico m e n t r e cadde dopo pochi mesi dal collaudo. la r o t t u r a 3. ma senza riuscire a deformarne il supp o r t o . era u n a trave Grey (fig.ANNO 6 . Il secondo r a p p o r t o della Commissione di studio n o m i n a t a in seguito agli incidenti suddetti conclude affermando che tutte le rotture studiate dettagliatamente h a n n o . la fragilità maggiore connessa alla bassa t e m p e r a t u r a e le tensioni interne nei nodi rigidi della Vierendeel suscitate dalle escursioni t e r m i c h e . di controllare i cordoni con indagini radiografiche. Gli incidenti avvenuti agli scafi dei cargo saldati n o n sono sempre perfettamente noti p e r ragioni ovvie. al m o m e n t o dell'incidente. 348 Fig. indizio p r o b a b i l e di tensioni interne di laminazione e di saldatura somm a t e . in 4 ponti si constatarono anche delle fessure sia in D sia anche. La r o t t u r a iniziale sembra sia quella segnata nella fig. Essa p a r t e dalla tavola inferiore della briglia inferiore della travata nel p u n t o in cui vi si innesta mediante saldatura la p i a t t a b a n d a irrigidente del montante. essendo p r a t i c a m e n u t e scarico. essa p a r t e come quella del ponte precedente dall'innesto del m o n t a n t e alla Fig. trovate superiori al limite di elasticità dell'acciaio di base. 6). L'incidente al p o n t e di Hérenthals-Oolen ebbe luogo alle 2 e ½ del m a t t i n o il 19 gennaio 1940 e venne segnalato alle sentinelle di guardia al p o n t e da t r e violente detonazioni. la voluminosa saldatura D dovette esercitare. delle discont i n u i t à strutturali di progetto o dei difetti di esecuzione delle saldature.. 7. La caduta del p o n t e di Hasselt ebbe origine dalla rottura della briglia inferiore di u n a travata (fig. 10. Tali tensioni. Si noti che tutte le r o t t u r e sono prossime al giunto di dilatazione realizzato con u n a discontinuità delle longarine e con u n a sezione dell'impalcata in cemento a r m a t o . poi il m o n t a n t e col suo raccordo C sulla stessa trave e finalmente in D i due tronchi del piatto di raccordo A B . Si ha q u i n d i . briglia inferiore che in questo caso. I miglioramenti proposti dal p r i m o r a p p o r t o consistevano p r i n c i p a l m e n t e : — nel miglioramento dei dettagli del progetto ai fini di eliminare pericolosi concentramenti di sforzi e azioni d'intaglio. — rinforzo del fasciame dei ponti in corrispondenza degli angoli retti dei boccaporti e altri passaggi e raccordo degli stessi m e d i a n t e archi di cerchio.N. Il volume notevole del cordone in r a p p o r t o alla sua lunghezza fa prevedere come effetto della contrazione al raffredd a m e n t o il sorgere di un sistema t r i p l o di tensioni positive tutte di notevole valore. l'invecchiamento r a p i d o . La r o t t u r a iniziale sembra la l d .ANNO 6 . La m a t t i n a del 25 gennaio 1940 alle ore 7 e ½ sopravveniva l'incidente al ponte di K a u i l l e . che ha sezionato completamente la briglia inferiore della travata opposta. di limitare lo spessore delle passate. a basso tenore di C. p r i m a il pezzo A sulla robustissima trave E. A sua volta tale rottura si iniziò in u n a saldatura D collegante il raccordo del m o n t a n t e alla briglia e venne seguita i m m e d i a t a m e n t e dalla fessura ab formatasi con grande r a p i d i t à (scoppio) e interessante l'intera briglia a d o p p i o T saldata all'arco elettrico. è avvenuta in posizione quasi antisimmetrica della 1 in corrispondenza del secondo giunto di dilatazione. 10 . t r o p p o rigido p e r cedere. del genere venne proposto di usare o acciai dolci o acciai a maggiore resistenza ma appositamente studiati p e r la saldatura. L'esame di altri nodi simili del ponte caduto e di altri 5 ponti p u r e del Canale Alberto in Belgio. p e r là variazione brusca del mom e n t o d'inerzia totale in corrispondenza del giunto di dilatazione. avranno p r o b a b i l m e n t e provocato delle fessurazioni microscopiche nella zona di transizione che p e r l'uso dei grossi elettrodi si sarà certamente trovata alla t e m p e r a t u r a critica detta di fragilità al bleu. La fessura I I I è situata in corrispondenza di un raccordo del m o n t a n t e colla briglia superiore.N. p i ù dei carichi accidentali pesarono. Su questo complesso di m i n o r resistenza agli agenti esterni. era di circa —20° come p e r il ponte precedente. di a n d a m e n t o simile alla ac. nella briglia. 10 . 11. dimostrò che esistevano fortissime tensioni interne nella zona A B . Le tensioni interne si p o t e r o n o r i d u r r e notevolmente segando il piatto di raccordo fra D e B. ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . come origine. u n a forte azione Fig. 8). di più u n a discontinuità notevole del flusso di forze nel complesso. su A e su B. La ragione di tali notevoli tensioni interne app a r e chiara q u a n d o si pensi che il raccordo in esame venne eseguito saldando. raffreddandosi. 9. da un lato u n a concentrazione di tensioni interne n e l p u n t o iniziale di rott u r a a causa delle saldature che ivi si incrociano. — unificazione degli elettrodi. 8. t r a t t a t i al forno MS.NUOVA SERIE . anzichè essere una trave a d o p p i o T saldata come nei casi preced e n t i . La r o t t u r a 2 interessa la traversa che collega le due travate in corrispondenza della r o t t u r a 1. di limitare lo spessore delle tavole saldate di- rettamente sull'anima. agenti come intagli.OTTOBRE 1952 ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . le fessure 4 e 5 h a n n o ancora inizio all'innesto dei m o n t a n t i con la briglia inferiore. Data la grande rigidità delle due parti da u n i r e costituite da un largo piatto di forte spessore rigidamente connesso ad u n a grande trave. le deformazioni osservate nei due pezzi staccati h a n n o dimostrato che le tensioni in q u e l p u n t o superavano il limite di elasticità del metallo di base. in un m a t t i n o particolarmente rigido. il n u m e r o delle fessurazioni è p e r ò così grande che consente di t r a r r e con mezzi statistici delle conclusioni abbastanza sicure e certo interessanti. R. 1929. W.OTTOBRE 1952 La cerchiatura delle condotte forzate . Biadego. sono risultati molto più considerevoli di quelli agenti nella fibra mediana delle lamiere p e r effetto delle azioni generali di i n a r c a m e n t o e insellamento. Baader. Belluzzi. Estensione dell'analogia di Prandll . T. A. 1919. senza che alcun pericolo ne mini il sicuro funzionamento.«Aerotecnica». 1. G.La strada antica . F. 1928. Progetti di areoplani . E.Ibid.L'ala di sbalzo .ANNO 6 . 1928. 1930. una forte concentrazione di tensioni interne nelle t r e direzioni e un effetto d'intaglio. Sulla deformazione degli anelli circolari elastici . Calcolo di resistenza degli aeroplani: Nota I . Bazin. fasc. 1926. 1919. G. di Scienze di Torino. 12: Fessura in un p o n t e di u n a nave Liberty che ha origine da una zona nella quale varie saldature in elementi vicini di notevole spessore h a n n o creato. L. 1930. 11 : Taglio di un t r a t t o del fasciame p e r allogarvi un q u a d r o di rinforzo di u n a a p e r t u r a . Torino. Perfez i o n a m e n t o : raccordo circolare in p i e n a lamiera. 1929.NUOVA SERIE . J. 1927. Sulle linee di influenza delle tensioni interne negli archi Ibid. A. J.Atti del Congresso Internazionale dei matematici. H. W. 1927. — gli effetti dovuti alle azioni locali p e r pressione idrostatica e preesistenti deformazioni del fasciame. Pisa. Lezione di ponti . P. La inflessione laterale delle palafitte da fondazione .Ibid. 1913. Schrutka . 12. — si sono verificate sollecitazioni trasversali dell'ordine del 20% di quelle longitudinali. peggiorato dall'azione di intaglio del cordone di saldatura che fa capo allo spigolo.Atti R. Lord Amstrong. La formula di Zimmermann . L'appalto di un ponte a mezzo il trecento .. Bauer. Sir W. La evoluzione della strada . I problemi di Launhardt e di v. 1918.. 1915. L'analogia di Wieghardt . u n a volta iniziate.. F. A. date delle chiglie di rullio alla carena sostituendo la saldatura continua con tratti separati da alleggerimenti semicircolari dell'anima della chiglia di rullio. 1917-18.Rendiconti della R. Bologna. di giunti longitudinali chiodati atti ad arrestare l'eventuale propagazione di fessure trasversali.Annali dei lavori pubblici. Arrol. Vite di Ingegneri: C. Le conclusioni che si possono t r a r r e da quanto esposto sono ovvie.Atti della R. London 1944.L'uomo ed il velivolo . 1929. Istituto Veneto. Alibrandi. risulta m e n o in accordo con la teoria e col calcolo prelim i n a r e di quanto n o n avvenga nel p o n t e e nel fondo che sono a struttura longitudinale. Sul profilo teorico delle funicolari . 1921. W. A. fasc.Giornale Genio Civile... Agadio. A proposito di un teorema di Volcovic .L'ala monoplano con saettoni e la cellula biplana. provoca forti tensioni interne e concentrazioni con stato triplo di trazione nell'incontro dei cordoni.Ibid. Il diagramma della pressione dell'aria nel calcolo statico degli Aeroplani . Sulla chiusura delle cerniere nelle volte murarie articolate Ibid. (15) Report on hogging and sagging test on all-welded tanker M/V Neverita. Intaglio pericoloso anche se riempito con saldatura. J. G... a cura dell ' A d m i r a l t y Ship Welding Committee ( 1 5 ). A.Ibid. Accademia delle Scienze di Torino. Si deve saldare p r i m a il cordone che non prosegue (1) se invece si salda p r i m a il cordone passante (2) le due lamiere superiori risultano già rigidamente collegate alla lamiera inferiore e le tensioni dovute alla contrazione del cordone verticale che non p u ò avvenire liberamente p e r c h é contrastata dall'incastro con la lamiera inferiore. delle Acque. 1929.Le azioni esterne ed il coeff. Sul calcolo dei volumi dei solidi stradali . 1919.Istituto nomia dei trasporti.Annali Consiglio Sup. 1915.. Progetti di aeroplani .Le centine . F. J. Beck. Accademia delle Scienze di Torino. G. Il risultato p r o b a b i l e di un procedimento scorretto è la fessurazione nel cordone verticale e nelle lamiere illustrato in (3). G. A proposito di qualche formula approssimata per la trave inflessa e sollecitata assialmente .L'Ingegnere. completamente saldate. Sulla trave continua inflessa e sollecitata assialmente (I) Ibid. J. Bell..I rivestimenti . Come esempi istruttivi di particolarità costruttive sedi accertate di inizio di r o t t u r e con lunghe fessurazioni p o t r a n n o valere le seguenti : Fig. Nota III . Pubblici. Sir R. Sull'attrito volvente dei veicoli ordinari .Ibid. Su di alcune teorie approssimate della lastra piana ..L'atmosfera ed il velivolo . Le vicende del nome ingegnere . G. si traduce in un peggioramento delle condizioni di resistenza degli stessi e in una imperfetta armonia delle sollecitazioni. L. Il calcolo statico degli aeroplani nei regolamenti esteri.La strada nell'evo moderno Le « strade ». Sulla trave continua inflessa e sollecitata assialmente (II) Ibid. 1929. 1929. Torino. Ansler. Torino. 1908-1909. S. di tecnica ed eco- ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . 1924 e Notiziario del Commissariato d'Aeronautica. Ancora sulla spinta del ghiaccio contro le dighe di sbarramento. caricate assialmente. B. 1913-14. M. Nota II . 1916.Atti della R. Ripubblicato sul giornale « Le Strade ». Accademia delle Scienze di Torino. Belgrand. Completano questi interessanti dati sul comport a m e n t o di quelle grandi travi saldate a guscio che sono gli scafi. 1926. G. L.Giornale del Genio Civile. Ader. Aspdin. che. Bauschinger. XLIV. 4. 1916.Ibid. Sul problema delle coazioni elastiche . 1928.L'ala monoplano con saettoni e la cellula biplana. 1928. Linee di influenza degli archi iperstatici . 1928.Annali dei LL. nelle lamiere in un sol pezzo si p r o p a g a n o r a p i d a m e n t e fino alla fine della lamiera stessa se l'energia potenziale elastica disponibile è sufficiente. Le proposte tedesche del giugno 1929 .Atti R.Ibid. Bi- ATTI E RASSEGNA TECNICA DELLA SOCIETÀ DEGLI INGEGNERI E DEGLI ARCHITETTI IN TORINO . 1913. A.L'Ingegnere.Giornale del Genio Civile. 1912. Silvio Canevazzi . 12. 10 ..Ibid. 1929. Baker.Memorie della R. V. Asthövic. Acc. come si è visto precedentem e n t e . corrispondente alla incompleta a r m o n i a strutturale. Accademia delle Scienze. fasc. 9 e 12. 1930. L'analogia di Prandtl . Torino.Reale Accademia delle Scienze di Torino..Atti Ass. Accademia delle Scienze di Bologna. Belluzzi. — introduzione n e l fasciame dei p o n t i . B. Bauer.793 T o n n . fasc.Ibid.OTTOBRE 1952 351 351 . 1928.Annali dei Lav. Arkwright. G. I. Sul teorema di reciprocità di Land . 1927. 10 .Annali delle Università Toscane.. Andreossi. 9: Angolo retto in corrispondenza di u n a a p e r t u r a .L'Ingegnere.ANNO 6 .Ibid. nel cui progetto e nella cui costruzione si fece tesoro degli insegnamenti della guerra sui cargo saldati. PP. 1912. 1913.NUOVA SERIE .Atti del R. Italiana per lo studio di materiali da costruzione. Acc.Fig. Sul calcolo analitico degli archi elastici . Il secondo r a p p o r t o constata che h a n n o avuto esito positivo. delle Scienze di Torino. Compensazione grafica con la figura d'errore . Avanzini. Fig. Spinte del ghiaccio contro le dighe di sbarramento . Sir. Beaudemoulin. Basandosi su di esse da qualche anno i costruttori h a n n o i m p a r a t o a progettare ed eseguire grandi opere arditissime sia nel campo dei ponti come in quello degli scafi.. Albert. Nota IV . Nota VI . E. v. Spinte dei ghiacci contro le dighe di sbarramento . Belgrado. Si tratta di u n a nave varata nel 1944 del dislocamento di 18. 10: Unione di t r e lamiere del fasciame. Elementi tesi e compressi -' Ibid. febbraio 1925. Ed anche « Aerotecnica ». le esperienze condotte con molta diligenza sulla petroliera saldata Neverita. 1922. 1925. Accademia delle Scienze di Torino. ' I risultati p i ù interessanti sono: Fig.« Aerotecnica ».Atti della R. L'evoluzione della strada . E r r o r e n e l taglio ossiacetilenico c h e invece di essere curvo ha un regresso in corrispondenza di un raccordo circolare.« Aerotecnica ». 1916. Nota V . ripubblicata nel Bollettino Direzione Tecnica dell'Aviazione Militare N. — le lamiere che presentavano deformazioni p r o p r i e iniziali p e r imperfetta foggiatura o p e r pressione idrostatica.N. 1924. L'Ingegnere.. Elementi inflessi e sollecitati assialmente Ibid.N. — la distribuzione delle sollecitazioni nelle m u r a t e a struttura prevalentemente trasversale e nelle p a r a t i e longitudinali dello stesso t i p o . — la discontinuità strutturale dei fianchi nei quali il sistema longitudinale è sostituito da un sistema trasversale. in quello delle m u r a t e e p a r t i c o l a r m e n t e nei raccordi dei ponti alla carena. Ibid. di rottura . La scienza delle costruzioni e Leonardo da Vinci .Atti della R. 1914.. Fig. vol. Accademia dei Lincei. 1913.Vol. Un precursore della organizzazione scientifica del lavoro: Leonardo da Vinci . 1929. 1927.Ibid. Su una distorsione di Volterra usata nella costruzione dei ponti in muratura . dotate di considerevoli fluttuazioni finora inspiegate. Su di alcune applicazioni di serie trigonometriche alla determinazione di linee elastiche . J. Aird. 13. 1917. Torino. 1909. Su di una particolare cellula biplana .. fasc. 350 Elenco delle pubblicazioni di Giuseppe Albenga Contributo alla teoria dei solidi a grande curvatura .Atti della R. Arnold... Alberti. E. cordone verticale spostato oltre il raccordo. p r o b a b i l m e n t e anche a causa della sequenza scorretta di formazione dei cordoni. n o n seguivano più la legge della sovrapposizione degli effetti . 9. F.Ibid. Vittorio Zignoli Politecnico di Torino . Utet.
Report "Fragiltà Nelle Strutture Metalliche - Zignoli"