SCIENZA DELLE COSTRUZIONI M - Z

Anno accademico 2020/2021 - 3° anno - Curriculum Curriculum unico
Docente: Leopoldo Vincenzo GRECO
Crediti: 9
SSD: ICAR/08 - Scienza delle costruzioni
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre:
APRI IN FORMATO PDF   ENGLISH VERSION

Obiettivi formativi

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
Vincoli di contatto. Classificazione dei vincoli per strutture piane (bi-dimensionali) e spaziali (tri-dimensionali). Diagramma di Corpo Libero.

[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
Sforzi normali e tangenziali su elementi di trave e collegamenti
Concetto generale di tensione e leggi di trasformazione per stati
tensionali spaziali e piani. Cerchio di Mohr. Equazioni di equilibrio di
Cauchy. Stato di deformazione nell'intorno di un punto.

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

 ArgomentiRiferimenti testi
11 (*) DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE SU UNA TRAVE PIANA[CC] Cap.1.3 
22 (*) 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 
33 (*) 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