1001288 - SCIENZA DELLE COSTRUZIONI A - L
Risultati di apprendimento attesi
Il corso ha la finalità di fornire le conoscenze di base della meccanica dei materiali e dei solidi, con particolare riferimento alla meccanica delle strutture.
Nel corso sono fornite competenze sui principi: dell'equilibrio (in campo statico), della teoria dei solidi deformabili, della teoria dell'elasticità, dell'analisi e progettazione di elementi strutturali con riferimento ai requisiti di resistenza e deformabilità.
Il corso copre gli argomenti classici che caratterizzano i corsi di Scienza delle Costruzioni.
PROGRAMMAZIONE DEL CORSO:
| ARGOMENTI | RIFERIMENTI TESTI |
| 1. (*) DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE SU UNA TRAVE PIANA | [CC] Cap.1.3 |
| 2. (*) TENSIONE NORMALE E TENSIONE TANGENZIALE. TENSIONI PRINCIPALI. CERCHIO DI MOHR DEFORMAZIONE ESTENSIONALE E SCORRIMENTO ANGOLARE. LEGAMI COSTITUTIVI ISOTROPI PER MATERIALI ELASTICI CRITERI DI RESISTENZA. |
[BJ] Cap.1, 2 e 7 |
| 3. (*) IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI PER ELEMENTI DEFORMABILI | [BJ] Cap.11 e 12 |
| 4. (*) FLESSIONE SEMPLICE E COMPOSTA IN SEZIONI SIMMETRICHE TORSIONE IN ELEMENTI CIRCOLARI E SCATOLARI TAGLIO IN SEZIONI SOTTILI DETERMINAZIONE DELLO SPOSTAMENTO DI TRAVI ELASTICHE | [BJ] Cap.2, 3, 4, 6 e 9 |
| (*) Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. | |
| N.B.: La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. |
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Le competenze acquisite nel corso di Scienza delle Cosrtuzioni sono tutte di natura fortemente applicativa.
Durante ogni lezione verranno prima presentati i contenuti teorici inerenti ai vari contenuti del corso, successivamente verranno svolti numerosi esercizi al fine di fornire una completa compresione degli argomenti trattati.
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Analisi I, Fisica I, Fisica Matematica
In particolare si richiede la conoscenza:
- dei principi elementari del calcolo differenziale ed integrale,
- dei principi e delle leggi di conservazione caratterizzanti la Meccanica Classica,
- della Cinematica del Corpo Rigido,
- della Geometria delle Masse (o Aree).
Frequenza lezioni
Le competenze acquisite nel corso di Scienza delle Cosrtuzioni sono tutte di natura fortemente applicativa.
Pertanto è essenziale accompagnare lo studio con la soluzione di molteplici esercizi e problemi che vengono proposti durante le lezioni.
Pertanto la frequenza del corso e delle esercitazioni di aula e di gruppo è fortemente consigliata.
Contenuti del corso
| 1. ANALISI DEI SISTEMI MECCANICI La modellazione. Procedura di selezione, descrizione ed idealizzazione dello schema strutturale, dei carichi e dei vincoli (modello). Riepilogo dei metodi della statica. Analisi delle forze agenti sui modelli: carichi e reazioni. |
[BJ] Cap.1 [CC]Cap.1.1 |
|
2. VINCOLI CONTINUI E PUNTUALI |
[CC] Cap.1.2 |
| 3. EQUILIBRIO DI SISTEMI DISCRETI Equazioni di equilibrio di strutture composte da un numero finito di elementi. Bielle e bulloni. Equilibrio di punto materiali e di sistemi di funi. Equazioni di equilibrio di sistemi articolati e di sistemi di travi. Equazioni ausiliarie. |
[BJ] Cap.1 [CC] Cap.1.2 |
| 4. IL MODELLO DI TRAVE Caratteristiche della sollecitazione e relazioni fra carichi e sollecitazioni (Equazioni differenziali di equilibrio). Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione. Sistemi di alberi e di travi piani e 3D. Criteri di verifica e progetto di travi sollecitate assialmente e flessionalmente. |
[CC] Cap.1.3 |
|
5. ANALISI DELLA TENSIONE E DELLA DEFORMAZIONE Ipotesi di deformazioni infinitesime. Deformazione assiale e scorrimento angolare. Equazioni di congruenza spostamenti-deformazioni. |
[BJ] Cap.1, 2 e 7 |
| 6. IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI Principio dei lavori virtuali per elementi deformabili. Particolarizzazione a modelli strutturali. |
[BJ] Cap.11 e 12 |
| 7.PROPRIETA' COSTITUTIVE DEI MATERIALI Legge di Hooke. Legge di Hooke generalizzata. Energia di deformazione elastica. Comportamento elasto-plastico. Criteri di resistenza (massima tensione tangenziale e massima energia di distorsione) |
[BJ] Cap.2 |
| 8. SFORZO NORMALE Principio di De Saint Venant. Ipotesi generali per lo studio delle travi. Determinazione di tensione e deformazione in travi caricate assialmente. Strutture composite e strutture elementari staticamente indeterminate. Sforzo normale in campo plastico. |
[BJ] Cap.2 |
| 9. LA TORSIONE Deformazioni di un albero circolare. Determinazione di tensione e deformazione. Strutture composite e strutture elementari staticamente indeterminate. Torsione elasto-plastica. Tensioni in elementi non circolari. La funzione di ingobbamento. Alberi cavi a parete sottile. Torsione in profilati sottili. |
[BJ] Cap.3 |
| 10. LA FLESSIONE SEMPLICE E COMPOSTA Tensioni e deformazione in campo elastico. Flessione in elementi simmetrici. Flessione retta e flessione deviata. Flessione elastoplastica pe sezioni simmetriche. Sforzo normale eccentrico. |
[BJ] Cap.4 |
| 11. TAGLIO E FLESSIONE NON UNIFORME Trattazione approssimata per la determinazione delle tensioni dovute a flessione e taglio. Sezioni compatte. Sezioni in parete sottile aperte. Cenno al problema dei collegamenti. |
[BJ] Cap.6 |
| 12. SAFETY CRITERIA Definition of the safety factor for structures. |
[BJ] Cap.5 e 8 |
| 13. DEFORMAZIONI DELLE TRAVI INFLESSE Calcolo degli spostamenti. Equazione della linea elastica. Calcolo degli spostamenti mediante il principio dei lavori virtuali. Introduzione all’analisi di travi iperstatiche. |
[BJ] Cap.9 |
| 14. STABILITA' DELL'EQUILIBRIO Carico critico e stabilità per strutture discrete. Carico critico per la trave di Eulero. Criteri di progettazione. |
[BJ] Cap.10 |
Testi di riferimento
1. [BJ] Meccanica dei Solidi, 5° ed., F. P. Beer, E. R. Johnston, D.F. Mazurek , S. Sanghi, Mc Graw Hill
2. [CC] Lezioni di Scienza delle Costruzioni, L. Gambartta, L. Nunziante, A. Tralli
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | 1 (*) DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE SU UNA TRAVE PIANA | [CC] Cap.1.3 |
| 2 | 2 (*) TENSIONE NORMALE E TENSIONE TANGENZIALE. TENSIONI PRINCIPALI. CERCHIO DI MOHR DEFORMAZIONE ESTENSIONALE E SCORRIMENTO ANGOLARE. LEGAMI COSTITUTIVI ISOTROPI PER MATERIALI ELASTICI CRITERI DI RESISTENZA | [BJ] Cap.1, 2 e 7 |
| 3 | 3 (*) IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI PER ELEMENTI DEFORMABILI | [BJ] Cap.11, 12 |
| 4 | (4) * FLESSIONE SEMPLICE E COMPOSTA IN SEZIONI SIMMETRICHE TORSIONE IN ELEMENTI CIRCOLARI E SCATOLARI TAGLIO IN SEZIONI SOTTILI DETERMINAZIONE DELLO SPOSTAMENTO DI TRAVI ELASTICHE | [BJ] Cap.2, 3, 4, 6 e 9 |
| 5 | (*) Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
PROVE IN ITINERE:
Durante l'anno sono previste 2 prove in itinere il cui esito positivo equivale ad un giudizio positivo suiprimi 2 problemi della prova scritta finale.
MODALITÀ D'ESAME:
L'esame si svolge con una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste nello svolgimento di
3 o 4 problemi riguardanti le diverse parti del corso. Durante l'anno sono previste 2 prove in itinere il cui
esito positivo equivale ad un giudizio positivo sui primi 2 problemi della prova scritta finale.
La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Alcuni testi delle prove in itinere e degliesami finali sono riportati su STUDIUM
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