SCIENZA DELLE COSTRUZIONI |
Codice
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1025639 |
Lingua
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ITA |
Corso di laurea
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Architettura |
Programmazione per l'A.A.
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2020/2021 |
Anno
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Terzo anno |
Unità temporale
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Primo semestre |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Propedeuticità
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Crediti
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8
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Settore scientifico disciplinare
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ICAR/08
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Ore Aula
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100
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Ore Studio
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-
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale: 1
Docente
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MASIANI RENATO
(programma)
Il programma si articola nelle seguenti parti.
1. La trave elastica monodimensionale
Modellazione della geometria, dei vincoli e delle azioni. Cinematica: spostamenti rigidi, analisi della deformazione, misure di deformazione, equazioni di congruenza, condizioni cinematiche al contorno. Statica: azioni interne, analisi locale della tensione, equazioni di equilibrio, condizioni statiche al contorno. Il legame costitutivo: la prova uniassiale, materiali fragili e materiali duttili. Legame costitutivo: comportamento assiale, comportamento flessionale. Metodi per la soluzione del problema elastico.
2. Meccanica dei solidi
Analisi della deformazione: spostamenti e deformazioni, componenti della deformazione, equazioni di congruenza. Analisi della tensione: il concetto di tensione in un punto, componenti della tensione, equazioni indefinite di equilibrio, tensioni e direzioni principali, classificazione degli stati di tensione semplici. Legame costitutivo: materiali elastici, omogeneità, anisotropia, isotropia, elasticità lineare. Soluzione del problema elastico.
3. Il problema di De Saint Venant
Il solido prismatico di De Saint Venant. Sollecitazioni semplici e composte in una trave. Il postulato di De Saint Venant. Formulazione semi-inversa del problema della trave.
• La pressoflessione. Ipotesi sul campo di deformazione, campo di tensione, formula di Navier, asse neutro, piano di flessione, piano di sollecitazione, flessione retta e flessione deviata. Nocciolo centrale di inerzia. Pressoflessione nei materiali non reagenti a trazione
• Torsione. La sezione circolare: soluzione di Coulomb, campo di spostamento, di deformazione e di tensione. Sezione circolare cava. Sezione cava sottile: soluzione di Bredt. Cenno al caso delle sezioni rettangolari, rettangolari sottili e composte.
• Taglio. Taglio e flessione: tensione tangenziale media, teoria approssimata di Jourawsky. Taglio e torsione: centro di taglio.
4. Cenni alla stabilità dell'equilibrio elastico
La qualità dell'equilibrio. Definizioni: equilibrio stabile, indifferente, instabile. L'asta di Eulero: carico critico, snellezza, iperbole di Eulero, effetto delle condizioni di vincolo.
Testo di base
Casini P., Vasta M. “Scienza delle Costruzioni” CittàStudiEdizioni, Novara, 2011.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Date degli appelli
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Date degli appelli d'esame
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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Docente
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LIBERATORE LAURA
(programma)
Il programma si articola nelle seguenti parti.
1. Richiami su travi e sistemi di travi mono-assiali
Modellazione della geometria, dei vincoli e delle azioni. Cinematica: spostamenti rigidi, analisi della deformazione, misure di deformazione, equazioni di congruenza, condizioni cinematiche al contorno. Statica: azioni interne, analisi locale della tensione, equazioni di equilibrio, condizioni statiche al contorno. Il legame costitutivo: la prova uniassiale, materiali fragili e materiali duttili. Legame costitutivo: comportamento assiale, comportamento flessionale. Metodi per la soluzione del problema elastico.
2. Le strutture reticolari: definizioni ed ipotesi; funzionamento statico delle strutture reticolari; analisi qualitativa; metodi di soluzione (metodo dei nodi, metodo delle sezioni di Richter).
3. Cenni alla stabilità dell'equilibrio elastico
La qualità dell'equilibrio. Definizioni: equilibrio stabile, indifferente, instabile. L'asta di Eulero: carico critico, snellezza, iperbole di Eulero, effetto delle condizioni di vincolo. Verifiche di travi tozze e snelle soggette a compressione.
4. Meccanica dei solidi
Analisi della deformazione: spostamenti e deformazioni, componenti della deformazione, equazioni di congruenza. Analisi della tensione: il concetto di tensione in un punto, componenti della tensione, equazioni indefinite di equilibrio, tensioni e direzioni principali, classificazione degli stati di tensione semplici. Legame costitutivo: materiali elastici, omogeneità, anisotropia, isotropia, elasticità lineare. Soluzione del problema elastico.
5. Il problema di De Saint Venant
Il solido prismatico di De Saint Venant. Sollecitazioni semplici e composte in una trave. Il postulato di De Saint Venant. Formulazione semi-inversa del problema della trave.
5.1 Torsione. La sezione circolare: soluzione di Coulomb, campo di spostamento, di deformazione e di tensione. Sezione circolare cava. Sezione cava sottile: soluzione di Bredt. Cenno al caso delle sezioni rettangolari, rettangolari sottili e composte.
5.2 La pressoflessione. Ipotesi sul campo di deformazione, campo di tensione, formula di Navier, asse neutro, piano di flessione, piano di sollecitazione, flessione retta e flessione deviata. Nocciolo centrale di inerzia. Pressoflessione nei materiali non reagenti a trazione
5.3 Taglio. Taglio e flessione: tensione tangenziale media, teoria approssimata di Jourawsky. Taglio e torsione: centro di taglio.
Testo di base
Casini P., Vasta M. “Scienza delle Costruzioni” CittàStudiEdizioni, Novara, 2011.
Per esercizi
Materiale sul sito del docente.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
A distanza
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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Canale: 3
Docente
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ROMEO FRANCESCO
(programma)
Continuo tridimensionale
Analisi della deformazione: campo degli spostamenti; gradiente dello spostamento e il tensore della deformazione infinitesima; vettore della deformazione; parametri fisici della deformazione: elongazione specifica e scorrimento angolare; componenti principali e invarianti di deformazione; stati di deformazione cubico, cilindrico, sferico; rappresentazione di Mohr; le equazioni di congruenza e le equazioni di compatibilità cinematica.
Analisi della tensione: tensione secondo Cauchy; analisi della tensione in un punto; lemma di Cauchy; teorema di Cauchy; tensore degli sforzi; componenti principali e invarianti di tensione; stati di tensione cubico, cilindrico, sferico; linee isostatiche; tensione media; tensione normale ottaedrica e tensione tan-
genziale ottaedrica; rappresentazione di Mohr; le equazioni indefinite di equilibrio. Dualità e teorema dei lavori virtuali: dualità del problema cinematico e statico; il lavoro virtuale interno; il teorema dei lavori virtuali. Legame elastico lineare: costanti elastiche; legge di Hooke generalizzata.
Il lavoro di deformazione; teoremi energetici; simmetrie elastiche; legame isotropo. Problema elastico: equazioni del problema elastico; unicità della soluzione. Metodi di soluzione: il metodo degli spostamenti e il metodo delle tensioni; formulazioni integrali e variazionali. I metodi: diretto, inverso e
semi-inverso. Il postulato di Saint Venant.
Il problema di Saint Venant
Il solido di Saint Venant: posizione del problema; caratterizzazione geometrica; caratterizzazione dinamica; conseguenze della caratterizzazione geometrica e dinamica. Estensione uniforme (ovvero forza normale centrata). Flessione uniforme: flessione retta e flessione deviata; asse della sollecitazione; asse neutro; asse d'inflessione; forza normale eccentrica. Torsione uniforme: sezione di forma qualsiasi; sezione circolare piena e cava; analogia idrodinamica;
sezioni cave a parete sottile (teoria di Bredt); sezioni sottili - rettangolare stretta, sezioni composte. Flessione non uniforme o sollecitazione di flessione e taglio: trattazione approssimata di Jourawsky; sezioni monoconnesse in parete sottile; centro di taglio; area di taglio.
Sicurezza strutturale
Limite elastico. Criteri di resistenza puntuali: criterio della tensione normale massima; criterio della deformazione normale massima; criterio della tensione tangenziale massima; criterio della tensione tangenziale ottaedrica; rappresentazione dei criteri di resistenza nello spazio delle tensioni principali per
stati piani; la rappresentazione dei criteri di resistenza nel piano di Mohr. Stabilità dell'equilibrio: la trave caricata di punta; influenza delle condizioni di vincolo sul carico critico Euleriano; la lunghezza libera d'inflessione.
Casini P., Vasta M., Scienza delle Costruzioni, CittàStudi Edizioni, 2019.
Capecchi D., Elementi di scienza delle costruzioni, CISU, 2007.
Luongo A., Paolone A., Scienza delle Costruzioni - vol. I, II, Ambrosiana, 2005.
Comi C., Corradi Dell'Acqua L., Introduzione alla meccanica strutturale, McGraw-Hill, 2016.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Date degli appelli
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Date degli appelli d'esame
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
A distanza
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Canale: 2
Docente
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LIBERATORE LAURA
(programma)
Il programma si articola nelle seguenti parti.
1. Richiami su travi e sistemi di travi mono-assiali
Modellazione della geometria, dei vincoli e delle azioni. Cinematica: spostamenti rigidi, analisi della deformazione, misure di deformazione, equazioni di congruenza, condizioni cinematiche al contorno. Statica: azioni interne, analisi locale della tensione, equazioni di equilibrio, condizioni statiche al contorno. Il legame costitutivo: la prova uniassiale, materiali fragili e materiali duttili. Legame costitutivo: comportamento assiale, comportamento flessionale. Metodi per la soluzione del problema elastico.
2. Le strutture reticolari: definizioni ed ipotesi; funzionamento statico delle strutture reticolari; analisi qualitativa; metodi di soluzione (metodo dei nodi, metodo delle sezioni di Richter).
3. Cenni alla stabilità dell'equilibrio elastico
La qualità dell'equilibrio. Definizioni: equilibrio stabile, indifferente, instabile. L'asta di Eulero: carico critico, snellezza, iperbole di Eulero, effetto delle condizioni di vincolo. Verifiche di travi tozze e snelle soggette a compressione.
4. Meccanica dei solidi
Analisi della deformazione: spostamenti e deformazioni, componenti della deformazione, equazioni di congruenza. Analisi della tensione: il concetto di tensione in un punto, componenti della tensione, equazioni indefinite di equilibrio, tensioni e direzioni principali, classificazione degli stati di tensione semplici. Legame costitutivo: materiali elastici, omogeneità, anisotropia, isotropia, elasticità lineare. Soluzione del problema elastico.
5. Il problema di De Saint Venant
Il solido prismatico di De Saint Venant. Sollecitazioni semplici e composte in una trave. Il postulato di De Saint Venant. Formulazione semi-inversa del problema della trave.
5.1 Torsione. La sezione circolare: soluzione di Coulomb, campo di spostamento, di deformazione e di tensione. Sezione circolare cava. Sezione cava sottile: soluzione di Bredt. Cenno al caso delle sezioni rettangolari, rettangolari sottili e composte.
5.2 La pressoflessione. Ipotesi sul campo di deformazione, campo di tensione, formula di Navier, asse neutro, piano di flessione, piano di sollecitazione, flessione retta e flessione deviata. Nocciolo centrale di inerzia. Pressoflessione nei materiali non reagenti a trazione
5.3 Taglio. Taglio e flessione: tensione tangenziale media, teoria approssimata di Jourawsky. Taglio e torsione: centro di taglio.
Testo di base
Casini P., Vasta M. “Scienza delle Costruzioni” CittàStudiEdizioni, Novara, 2011.
Per esercizi
Materiale sul sito del docente.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Date degli appelli
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Date degli appelli d'esame
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
A distanza
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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