Che cos'è un cantilever?

Un cantilever è una trave che è supportata da una sola estremità e porta un carico all'altra estremità. I cantilever sono spesso usati in architettura, poiché consentono strutture sporgenti che non necessitano di essere supportate dall'esterno. In molti casi, gli edifici parzialmente costruiti creano cantilever che consentono ai costruttori di lavorare senza bisogno di falsi lavori. Anche le ali degli aeroplani sono a sbalzo, poiché di solito sono supportate solo dal corpo dell'aereo.

Poiché è supportata solo un'estremità del raggio, un cantilever è in genere sottoposto a una grande sollecitazione. La metà superiore di un cantilever subisce uno sforzo di trazione, che allunga le fibre del fascio. La metà inferiore è soggetta a stress compressivo, che comprime le fibre. Se non è in grado di gestire tutto lo stress, un cantilever può essere inclinato verso il basso o addirittura spezzarsi. Pertanto, ingegneri e architetti lavorano per progettare travi e bilanciare carichi in modo tale da non soffrire di tali problemi strutturali.

A volte, i cantilever vengono utilizzati nella costruzione di ponti. Tale tipo di ponte è noto come ponte a sbalzo . Un semplice ponte a sbalzo è costituito da due cantilever che si incontrano nel mezzo dell'area da attraversare. I cantilever sono in genere costruiti in acciaio strutturale o cemento e possono sostenere carichi significativi, come il traffico di veicoli sostenuto. Questi ponti sono spesso più facili da progettare rispetto ad altri ponti, poiché supportano il proprio peso e richiedono poco o nessun falso per mantenerli intatti durante la costruzione.

Le ali degli aeromobili più moderni sono a sbalzo, in quanto sono integrate nel corpo dell'aeromobile ma non sono supportate all'estremità. I velivoli precedenti erano generalmente progettati con due o più ali su ciascun lato che si sostenevano a vicenda, come una capriata su un ponte. Questa configurazione biplano, tuttavia, ha causato un flusso d'aria sfavorevole e ha ridotto l'efficacia dell'aeromobile. L'uso di un'ala a sbalzo singola su ciascun lato dell'aereo tende a ridurre il peso totale dell'aereo e aumentare la massima velocità ed efficienza potenziali.

I cantilever sono stati utilizzati per molti scopi nella scienza e nell'ingegneria. Sono stati utilizzati per contenitori, mobili, strutture microelettriche, balconi e molte altre cose. Una sedia a sbalzo, ad esempio, non ha gambe posteriori. le gambe anteriori sono supportate da una superficie piatta di qualche tipo sul fondo e il sedile della sedia non è supportato nella parte posteriore. Tali sedie in genere funzionano a causa dei materiali superiori da cui sono progettate.