Buckling

Il buckling (instabilità per carico di punta) è il fenomeno per cui un elemento strutturale snello, soggetto a compressione assiale, perde improvvisamente la configurazione di equilibrio rettilinea e si inflette lateralmente, anche se la tensione media è ben inferiore alla resistenza del materiale.

Il carico critico euleriano per una colonna ideale (rettilinea, omogenea, elastica) con vincoli di estremità a cerniera è:

$$N_{cr} = \frac{\pi^2 E\,I_{\min}}{L^2}$$

dove $E$ è il modulo elastico, $I_{\min}$ il momento d’inerzia minimo della sezione e $L$ la lunghezza della colonna.

Per vincoli diversi si introduce la lunghezza libera di inflessione $L_0 = \beta\,L$, dove $\beta$ dipende dal tipo di vincolo:

Vincoli	$\beta$
Cerniera-cerniera	1, 0
Incastro-libero	2, 0
Incastro-cerniera	0, 7
Incastro-incastro	0, 5

La snellezza $\lambda = L_0/\rho_{\min}$ (dove $\rho_{\min} = \sqrt{I_{\min}/A}$ è il raggio d’inerzia minimo) è il parametro adimensionale che governa il fenomeno: colonne con $\lambda$ elevato collassano per instabilità prima di raggiungere lo snervamento. Le normative strutturali (Eurocodice 3 per l’acciaio) utilizzano curve di instabilità che correlano la resistenza a compressione con la snellezza adimensionalizzata.