Instabilità a carico di punta

In ingegneria l'instabilità dovuta ad un carico assiale di punta agente su un'asta è un improvviso collasso di un membro strutturale soggetto ad intensi sforzi di compressione, sebbene l'effettivo sforzo di compressione generante il collasso sia minore dello sforzo massimo che il materiale componente il membro è capace di sopportare. Questo tipo di collasso è anche chiamato collasso dovuto ad instabilità elastica. Il carico di punta assiale è una sollecitazione di compressione applicata alla testa di un'asta. Dato che nella realtà fisica è impossibile che tale compressione solleciti l'asta con uno sforzo normale puro, la sollecitazione non avrà esattamente l'asse coincidente con l'asse baricentrico della sezione, ma si troverà ad una certa distanza da esso, creando così un momento flettente. Una struttura snella, ricevendo sollecitazioni di questo tipo, tende ad incurvarsi fino al punto di rottura ed a collassare. Perciò il fenomeno dell'instabilità a carico di punta, detta anche instabilità euleriana, instabilità a carico euleriano o, in inglese, buckling, è da evitare con grande accortezza, poiché disastroso. Per evitare questo fenomeno, occorre prevedere correttamente i carichi di progetto e le azioni sollecitanti, modificandone eventualmente i parametri. Ad esempio: * riducendo la compressione; * cercando di diminuire l'eccentricità del carico; * aumentando l'area della sezione per ridurre la flessibilità dell'asta; * riducendo la lunghezza dell'oggetto; * aggiungendo vincoli con altre aste vicine oppure con il suolo; Le ultime due misure hanno lo scopo di ridurre la lunghezza di libera inflessione della trave. Un esempio di elemento soggetto ad instabilità a carico di punta può essere un pilastro oppure una trave incastrati ad un estremo e liberi nell'altro, caratterizzati da notevole snellezza (rapporto lunghezza su diametro). Analogamente, gli alberi semi-maturi o maturi aventi un modesto valore del parametro "h/d" ("Rapporto di snellezza" o "Indice di rastremazione") sono soggetti a tale tipo di collasso.Questo tipo di sollecitazione riguarda anche le bielle dei motori veloci: quando, infatti, il pistone passa dal punto morto superiore al punto morto inferiore, e viceversa, la biella viene compressa.