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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 060124 - SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Docente Casolo Siro
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (394) INGEGNERIA GESTIONALE*AZZZZ060124 - SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

Obiettivi dell'insegnamento

L'obiettivo è di far conoscere allo studente le basi concettuali della meccanica dei solidi e delle strutture in campo elastico lineare. Le conoscenze acquisite verranno poi applicate e orientate, nel contesto della formazione ingegneristica, per l'analisi e la risoluzione di problemi elementari di progettazione strutturale.


Risultati di apprendimento attesi

Al termine del corso gli studenti devono saper analizzare dal punto di vista delle azioni statiche le seguenti strutture piane: travature reticolari, travi inflesse e telai, sia isostatici sia iperstatici, soggetti a carichi meccanici e termici. Devono inoltre essere in grado di effettuare verifiche di resistenza per stati piani di tensione e anche verifiche di deformabilità. Sulla base di tali conoscenze di prevede di poter effettuare il pre-dimensionamento di elementi strutturali semplici.


Argomenti trattati

-Meccanica dei sistemi di travi. Cinematica dei sistemi strutturali costituiti da assemblaggi di travi. Centro di istantanea rotazione. Labilità, isostaticità. Analisi meccanica delle travi isostatiche. Equilibrio del punto e azioni interne nelle strutture reticolari isostatiche, azioni interne N,T,M nelle strutture isostatiche inflesse. Deformate qualitative di travature semplici isostatiche e iperstatiche.

- Definizione del problema elastico per la trave inflessa. Risoluzione del problema elastico nel caso della trave a sola deformabilità flessionale: linea elastica. Calcolo di travature iperstatiche con il metodo delle forze e con il metodo degli spostamenti. Analisi e discussione sulla risposta statica e deformativa di travi isostatiche ed iperstatiche soggette a differenti situazioni di vincolo. Ripercussioni dal punto di vista della pratica progettuale. 

- Cinematica del solido deformabile: funzione di deformazione X, gradiente di deformazione F=grad(X), funzione di spostamento u, gradiente di spostamento H=grad(u), tensore di deformazione infinitesima E=sym(H).

- Analisi della tensione nel solido di Cauchy. Tensione di Cauchy t(P,n); Teorema di Cauchy t(P,n)=T(P)n; simmetria T=Tt. Stati di sforzo biassiale; analisi della tensione con il cerchio di Mohr. Applicazione del cerchio di Mohr al caso tridimensionale; arbelo di Mohr.

- Introduzione di criteri di resistenza per i materiali solidi fragili, duttili e compositi con attrito interno. Criterio di resistenza di Galilei-Rankine; di Tresca; di Mohr-Coulomb. Esempi, nel campo dell'ingegneria delle costruzioni civili, di valutazione della sicurezza nei materiali applicando il cerchio di Mohr per quanto riguarda i criteri di resistenza di Galilei-Rankine, Tresca, Coulomb.

- Equazione di campo per la statica del solido di Cauchy: div(T)+b=0

- Definizione di lavoro esterno Le e lavoro interno Li. Bilancio del lavoro virtuale. Teoremi sul lavoro. Energia di deformazione per una molla ideale, linearmente elastica.

- Comportamento elastico del solido deformabile in accordo con la legge di Hooke macroscopica. Legame costitutivo tridimensionale T=CE. Materiale iperelastico. Simmetrie minori e maggiore nel tensore di elasticità. Legame elastico lineare per il solido omogeneo e isotropo: equazione di Lamé.

- Definizione del problema elastico del solido continuo.

- Introduzione al problema dell'instabilità degli elementi strutturali. Calcolo del carico critico di Eulero per il caso della trave elastica snella. Discussione sugli effetti dell'instabilità flessionale nelle travature soggette a carico di punta.

- Metodo semi-inverso per la soluzione del problema elastico. Esercitazione sul tema della trave di De-Saint Venant per il caso di azione assiale semplice, per la flessione semplice e deviata, per il caso presso-inflesso. Analisi dello stato di sforzo assiale in una trave di sezione rettangolare soggetta a compressione eccentrica.

- Teoria tecnica della trave soggetta a torsione uniforme. Condizioni di equilibrio che portano alla formulazione dell'analogia idrodinamica per la distribuzione delle componenti dello sforzo tangenziale. Formula di Bredt per la sezione chiusa in parete sottile. Teoria tecnica del taglio. Formula di Jourawsky.

- Cenni di dinamica delle costruzioni. Modellazione shear-type: esempio di calcolo del periodo proprio di un telaio sdof. Cenni sulla risposta sismica degli edifici e nozioni di base di progettazione antisismica.


Prerequisiti

Si presuppone che gli studenti abbiano le conoscenze di base della meccanica del punto e del corpo rigido come vengono impartite nei corsi di base di fisica. Inoltre si presuppone come acquisita la conoscenza dell'algebra lineare e dell'analisi matematica, tra cui lo studio delle funzioni di una e più variabili.


Modalità di valutazione

La verifica dell'apprendimento si basa su una prova orale nel corso della quale si chiederà preliminarmente di impostare e risolvere un esercizio di analisi strutturale per iscritto. Gli esercizi sono di tipologia analoga a quelli svolti a lezione/esercitazione. Durante il corso si potranno fare una o due prove estemporanee scritte con lo scopo di verificare il livello generale di apprendimento.

La prova scritta ha lo scopo di verificare: la capacità di saper applicare correttamente le conoscenze teoriche e le procedure di calcolo sviluppate nel corso per la risoluzione di problemi concreti di analisi/progetto; l’abilità di individuare l’approccio appropriato al problema specifico assegnato; la capacità di gestire in modo corretto anche aspetti quantitativi (connessi allo sviluppo di calcoli matematici).

La prova orale risulta particolarmente efficace per verificare: il livello di conoscenza dei contenuti teorici; la proprietà di linguaggio; la capacità di argomentazione sui temi del corso e quella logico-deduttive e di sintesi.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaA. Sollazzo, S. Marzano, Scienza delle costruzioni: 2, Editore: UTET, Anno edizione: 1988, ISBN: 8802041709
Risorsa bibliografica facoltativaAlberto Taliercio, Introduzione alla Meccanica dei Solidi, Editore: Società editrice Esculapio, Anno edizione: 2014, ISBN: 9788874887781
Risorsa bibliografica facoltativaAlberto Taliercio, Meccanica dei sistemi di travi, Editore: Società editrice Esculapio, Anno edizione: 2009, ISBN: 9788874882069
Risorsa bibliografica facoltativaL. Gambarotta,L. Nunziante ,A. Tralli, Scienza delle costruzioni, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2011, ISBN: 8838661006

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.8 / 1.6.8
Area Servizi ICT
18/09/2021