STATICA

Il corso di Statica si prefigge di fornire agli allievi della Scuola di Architettura gli strumenti di base per l’analisi strutturale di travature piane soggette a sistemi di forze contenuti nel piano. La classificazione delle varie tipologie strutturali in base alla loro analisi cinematica è introdotta. Il problema dell’equilibrio esterno ed interno di strutture geometricamente iso-determinate è trattato ricorrendo all’analisi statica del corpo rigido vincolato nel caso di singole travi o di sistemi di travi tra loro completamente solidali (telai). In presenza di sconnessioni (o vincoli interni), i metodi di analisi cinematica e analisi statica di sistemi articolati di corpi rigidi piani sono applicati per la risoluzione di varie tipologie di travature isostatiche piane. In questo ambito, il principio dei lavori virtuali per corpi rigidi e le sue applicazioni sono discussi. Sono introdotti i metodi per il calcolo degli sforzi nelle aste di travature reticolari piane. Infine, il calcolo delle proprietà geometriche delle figure piane (geometria delle aree) è perseguito in preparazione al futuro corso di scienza delle costruzioni

Elementi di teoria dei vettori e di statica grafica

Caratteristiche fondamentali di un vettore; operazioni elementari tra vettori; poligono delle forze; scomposizione di una forza lungo due direzioni assegnate; definizione di momento e di coppia; risultante e momento risultante di un sistema di forze; coppia di trasporto; sistema di forze equivalente; asse centrale; poligono funicolare.



Equazioni cardinali della statica

Definizione di corpo rigido; i principi della dinamica; condizione di equilibrio alla traslazione ed alla rotazione; formulazione grafica dell’equilibrio; applicazioni grafiche ed analitiche.



Statica e cinematica dei corpi rigidi vincolati

Definizione di vincolo; caratterizzazione statica e cinematica dei vincoli esterni; cenni di cinematica del corpo rigido; centro assoluto di rotazione; sistemi isostatici, iperstatici e labili; determinazione grafica ed analitica delle reazioni vincolari di un corpo rigido isostatico; elementi monodimensionali; problemi piani; le caratteristiche della sollecitazione; equazioni indefinite di equilibrio per la trave piana; caratterizzazione statica e cinematica dei vincoli interni; sistemi articolati; reazioni vincolari interne; equilibrio dei sistemi articolati; metodo dell’equazione ausiliaria; metodo grafico; sistemi simmetrici ed emisimmetrici; analisi cinematica di strutture articolate; gli spostamenti virtuali; il concetto di congruenza; centro relativo di rotazione; le catene cinematiche; teoremi di Chasles e Kennedy; dualità statico-cinematica; principio dei lavori virtuali per i corpi rigidi; calcolo delle reazioni vincolari e delle caratteristiche della sollecitazione con il principo dei lavori virtuali; applicazioni.



Tipologie strutturali isostatiche

Le travature reticolari; il metodo dell’equilibrio ai nodi; il metodo della sezione di Ritter; il calcolo automatico delle travature reticolari; le capriate; le travi Gerber; l’arco ed il suo funzionamento statico; realtà fisica e modelli dei problemi strutturali.



Geometria delle aree

Baricentro di sistemi materiali discreti e continui: determinazione grafica ed analitica; momento statico; momenti di inerzia; teorema di Huygens; momenti ed assi principali d’inerzia; ellisse centrale d’inerzia; polarità ed antipolarità rispetto all’ellisse centrale d’inerzia; il nocciolo centrale d’inerzia; applicazioni alle sezioni notevoli.

Libri di testo (in adozione)

1. E. Guagenti, F. Buccino, E. Garavaglia, G. Novati. Statica. Fondamenti di meccanica delle strutture. 3/ed. McGraw-Hill, 2009.

2. G. Muscolino, G. Falsone. Introduzione alla scienza delle costruzioni. Statica e cinematica delle travi. Pitagora, 1991.

3. A. Taliercio. Meccanica dei sistemi di travi, Editore: Esculapio (Progetto Leonardo), 2005.

4. E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni – vol.1: strutture isostatiche e geometria delle masse. Pitagora, 1977.



Libri di riferimento generale

1. O. Belluzzi. Scienza delle costruzioni – vol.1. Zanichelli, 1982.

2. F. P. Beer, E. R. Johnston, Scienza delle Costruzioni, introduzione alla meccanica dei materiali, Ed.McGraw-Hill, Milano, 1997.

3. G. Ceradini, Scienza delle Costruzioni – vol. I: Cinematica e Statica dei Sistemi rigidi, Ed. ESA, Roma, 1985.

4. C. Comi, L. Corradi Dell’Acqua. Introduzione alla meccanica strutturale. McGraw Hill, 2003.

5. S. Di Pasquale. Scienza delle costruzioni. Introduzione alla progettazione strutturale. Tamburini, 1975.

6. S. Di Pasquale, C. Messina, L. Paolini, B. Furiozzi- Nuovo Corso di Costruzioni- Vol. 1, 2. Le Monnier 2009.

7. L. Gambarotta, L. Nunziante, A. Tralli. Scienza delle costruzioni. McGraw-Hill, 2003.

8. Sollazzo, U. Ricciuti, Scienza delle Costruzioni – vol. I: Statica dei sistemi rigidi, Ed. UTET, Torino, 1983.



Letture consigliate

1. E. Benvenuto, La Scienza delle Costruzioni e il suo sviluppo storico, Ed. Sansoni, Firenze, 1981.

2. S. Di Pasquale, L’arte del costruire, Tra conoscenza e scienza, Ed. Marsilio, Venezia, 1996.

3. M. Salvadori, Perché gli edifici stanno in piedi, V edizione, Strumenti Bompiani, Milano, 1998.

4. M. Levy, M. Salvadori, Perché gli edifici cadono, I edizione, Strumenti Bompiani, Milano, 1997.

5. E. Torroja. La concezione strutturale. Citta studi, 1995.