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SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso si prefigge l’obiettivo formativo principale di fornire agli allievi gli strumenti necessari alla comprensione e applicazione dei fondamenti della meccanica del continuo e delle strutture, oltre che della resistenza dei materiali. Inoltre, ha lo scopo di promuovere lo sviluppo di un processo di apprendimento critico basato non solo su aspetti nozionistici ma finalizzato alla comprensione, analisi e soluzione di problemi strutturali concreti. L’attività formativa quindi consentirà agli allievi di acquisire e applicare i fondamenti della progettazione strutturale.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
L'allievo acquisirà la capacità di comprendere e di dimostrare conoscenza, consapevole e non solo mnemonica, delle principali teorie alla base della meccanica del continuo, della rappresentazione del comportamento costitutivo dei materiali e della loro resistenza, delle leggi dell’elasticità e delle relative implicazioni, delle principali teorie strutturali. In questo ambito, le conoscenze e competenze sviluppate sulla meccanica dei materiali e delle strutture saranno arricchite dalla presentazione di temi e problemi aperti riguardanti il comportamento di alcuni materiali avanzati e alcuni problemi strutturali non convenzionali di interesse industriale.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Al termine dell’insegnamento l’allievo dovrà esibire la capacità di applicare in modo consapevole e autonomo le nozioni apprese ed i costrutti analitici compresi per approcciare problemi strutturali concreti, mostrando competenze adeguate per la determinazione statica di strutture, per la loro analisi di sollecitazione, per l’applicazione di procedure di verifica e sicurezza strutturale, nonché per l’ideazione e la progettazione di elementi strutturali opportunamente vincolati di interesse in ambito industriale.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
L’allievo che avrà tratto soddisfacente profitto dall’insegnamento, esibirà la capacità di scegliere ed utilizzare autonomamente le strategie di analisi e verifica delle strutture, formulando argomentazioni e procedimenti di calcolo coerenti ed efficaci basati sulle teorie ed i modelli appresi.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
E’ attesa una soddisfacente capacità di comunicare, verbalmente e attraverso elaborati scritti, le informazioni, i risultati, le soluzioni, l’iter ideativo/progettuale inerenti aspetti di meccanica del continuo, della meccanica delle strutture e del comportamento dei materiali, sia ad interlocutori del settore che, nei limiti del possibile e quanto meno negli aspetti di sintesi, a interlocutori non specialisti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
E’ attesa la capacità di applicare ed utilizzare in senso critico e autonomo l’insieme delle competenze acquisite per intraprendere e sviluppare percorsi di apprendimento e sintesi inerenti ulteriori tematiche di base e avanzate della meccanica dei materiali e delle strutture, delle metodologie di progettazione meccanica, delle tecniche di analisi teoriche e computazionali utili nell'ambito delle applicazioni industriali.
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VAIRO GIUSEPPE
( programma)
Nozioni introduttive (5 ore)
Sistemi di forze applicate e condizioni di equilibrio - Campo di spostamento rigido infinitesimo - Il concetto di lavoro virtuale e teorema dei lavori virtuali per corpi rigidi liberi - I vincoli: definizione, aspetti statici e cinematici, molteplicità vincolare.
Meccanica delle Strutture
- Elementi di Meccanica delle Strutture Rigide (24 ore):
Introduzione alle strutture piane e impostazione del problema statico - Algebra del problema statico: il grado di iperstaticità, esistenza e unicità della soluzione - Impostazione del problema di compatibilità delle strutture - Algebra del problema di compatibilità: grado di labilità, esistenza e unicità della soluzione - Centri dello spostamento assoluti e relativi: definizione, relazione centri-vincoli, teoremi di allineamento - Tracciamento delle catene cinematiche per strutture labili - La relazione fondamentale tra labilità, iperstaticità, molteplicità vincolare e numero di corpi rigidi - Teoremi degli spostamenti e delle forze virtuali per strutture rigide - Il metodo di Lagrange per il calcolo delle reazioni vincolari - Le caratteristiche della sollecitazione nelle strutture ed equazioni indefinite di equilibrio - Elementi di statica grafica - Le strutture reticolari: definizione e metodi di analisi statica.
- Elementi di Meccanica delle Strutture Deformabili (19 ore):
Teorie di trave: i modelli di Eulero-Bernoulli e Timoshenko. Equazioni della linea elastica - Effetti anelatici e distorsioni termiche sulle strutture - Analisi delle strutture iperstatiche: il metodo delle forze - Il teorema dei lavori virtuali per l’analisi delle strutture deformabili - La verifica di sicurezza delle strutture - Cenni all’instabilità euleriana delle aste pressoinflesse.
Geometria delle aree (4 ore)
Nozione di baricentro di figura - Momenti di figura del primo e secondo ordine - Teorema del trasporto di Huygens - Il tensore delle inerzie di figura e cambio di riferimento - Riferimento principale di inerzia ed ellisse centrale di inerzia di Culmann - Centro relativo di una retta e proprietà - Leggi di polarità e antipolarità - Nocciolo centrale d’inerzia.
Meccanica del Continuo (38 ore)
Definizione del continuo alla Cauchy - Statica del continuo - Equazioni cardinali della statica; il concetto di tensione; teorema di rappresentazione di Cauchy; equilibrio indefinito ed ai limiti; simmetria del tensore delle tensioni; direzioni principali di tensione e tensioni principali; cerchi di Mohr e arbelo di Mohr; stati piani e monoassiali di tensione - Cinematica del continuo deformabile - La cinematica compatibile e il concetto di congruenza interna; l’ipotesi delle piccole deformazioni e tensore delle piccole deformazioni; direzioni principali di deformazione e dilatazioni principali; stati piani e monoassiali di deformazione; le equazioni di congruenza interna - Il teorema dei lavori virtuali per continui deformabili - Il legame costitutivo - Evidenze sperimentali e modellazione matematica; elasticità secondo Green; potenziale elastico e potenziale complementare; legame costitutivo diretto e inverso; elasticità lineare; isotropia - Il problema dell’equilibrio elastico e sue formulazioni (agli spostamenti ed alle tensioni). Unicità della soluzione: Teorema di Kirchhoff - I teoremi sull'energia: teorema di Clapeyron, teorema di Betti-Maxwell, teorema di Castigliano - Il problema del De Saint Venant. Impostazione e soluzione. Sollecitazioni semplici: sforzo normale, flessione retta, flessione deviata, presso flessione, torsione, taglio - Le travi in parete sottile - I criteri di resistenza per materiali fragili e duttili: il limite elastico.
 - G. Vairo, Appunti delle Lezioni
- M. Capurso, ''Lezioni di Scienza delle Costruzioni'', Pitagora Editrice Bologna.
- E. Viola , ''Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni'', volumi 1 e 2, Pitagora Editrice Bologna.
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ICAR/08
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
