SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

Comportamento meccanico dei materiali

La prova uniassiale; formulazione sperimentale del legame costitutivo; materiali fragili e materiali duttili; legame tensione-deformazione; proprietà fisiche e meccaniche dei materiali; il legame elastico lineare; snervamento; fatica.

Le travi elastiche

Caratteristiche della deformazione; equazioni indefinite di congruenza o compatibilità; equazioni costitutive della trave elastica; il principio della lavori virtuali; distorsioni termiche; vincoli cedevoli; equazione differenziale della linea elastica, analogia di Mohr

Equilibrio elastico delle strutture

Il metodo della forza unitaria; le strutture iperstatiche; il metodo delle forze; energia di deformazione; principi e teoremi per le strutture elastiche; il teorema di Menabrea o del minimo lavoro per la risoluzione delle strutture iperstatiche.

Statica e cinematica dei mezzi continui

Il continuo di Cauchy; definizione di tensione; il tensore degli sforzi; teorema di Cauchy; invarianti di tensione; tensioni e direzioni principali; stati tensionali triassiali, piani e monoassiali; il cerchio di Mohr; equazioni indefinite di equilibrio. Il continuo deformabile; congruenza; l'ipotesi di piccoli spostamenti; il tensore gradiente di deformazione; il tensore di rotazione; il tensore di deformazione infinitesima ed interpretazione fisica delle sue componenti; deformazioni e direzioni principali; equazioni di congruenza. Equazioni di legame; legame elastico lineare; formulazione del problema elastico; unicità della soluzione.

Il problema di De Saint Venant

Posizione del problema; definizioni ed ipotesi di base; approccio agli spostamenti; sforzo normale centrato; flessione retta e deviata; presso-flessione; taglio; torsione.

Criteri di resistenza

Grandezza indice del pericolo; tensione al limite elastico; tensione ammissibile; criterio della massima tensione normale; criterio della massima deformazione; criterio della massima tensione tangenziale; criterio della massima energia di distorsione o della tensione tangenziale ottaedrica; verifica di resistenza e progetto di strutture elastiche.

Stabilità dell’equilibrio elastico

Carico critico euleriano per sistemi discreti e continui; verifiche di stabilità.

Libri di testo

C. Comi, L. Corradi Dell’Acqua: “Introduzione alla meccanica strutturale” 3/ed. McGraw-Hill.

F. Beer, E. Russell Johnston Jr., J. T. DeWolf, D.F. Mazurek: “Meccanica dei solidi - Elementi di scienza delle costruzioni” 5/ed. McGraw-Hill, 2010.

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

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

E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni – vol.1 e 2. Pitagora, 1977.

Appunti del corso

Letture consigliate

· S. Di Pasquale et al. Corso di Costruzioni. Le Monnier, 2003

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

· H. Petroski. Gli errori degli ingegneri- paradigmi di progettazione. Pendragon, 2004.

· M. Salvadori. Perché gli edifici stanno in piedi. Bompiani, 2003.

· M. Salvadori, M. Levy. Perché gli edifici cadono. Bompiani, 1997.

L’esame consiste nello svolgimento di una prova scritta e di un colloquio orale. Nella prova scritta si richiede la soluzione di problemi di carattere applicativo sugli argomenti del programma. Il colloquio orale verte sia su argomenti pratici che teorici e sulla discussione della prova scritta.

Durante il corso verranno svolte due prove scritte di verifica: la prova in itinere (a metà corso) e la prova finale (alla fine delle lezioni). Tali prove, se sostenute con esito positivo, avranno valore di esonero dalla prova d’esame scritta. L’esonero resta valido sino alla sessione di febbraio.