I contenuti riguardano le conoscenze necessarie per la comprensione del comportamento strutturale dei sistemi costruttivi dell’architettura. Verranno trattati gli strumenti di base per un controllo dei problemi strutturali più ricorrenti sia in fase di progettazione che di lettura ed interpretazione critica.
Contenuto del corso - Parte B
Analisi del continuo
Teoria tecnica della trave.
Verifiche di resistenza.
Stabilità.
- O.Belluzzi: Scienza delle costruzioni , vol 1. Zanichelli. Bologna.
- C.Comi, L. Corradi Dell’Acqua: Introduzione alla meccanica strutturale, McGraw- Hill. MilanoM.
- Capurso : Lezioni di scienza delle costruzioni, Pitagora. Bologna.F.Beer, R.Johnston : Meccanica dei solidi (Elementi di Scienza delle costruzioni), McGraw-Hill. Milano.
- E.Viola : Esercitazioni di scienza delle costruzioni/2. Pitagora. Bologna
C. Comi L. Corradi Dell’Acqua, “ Introduzione alla Meccanica Strutturale”, Ed. McGraw-Hill, Milano;
M. Capurso, "Lezioni di Scienza delle costruzioni", Pitagora editrice, Bologna.
A.Sollazzo e S. Marzano, "Scienza delle costruzioni Vol.2", Utet, Torino.
E.Viola : Esercitazioni di scienza delle costruzioni/2. Pitagora. Bologna
Obiettivi Formativi - Parte A
Padronanza degli strumenti utili per la soluzione quantitativa di problemi finalizzati all'analisi e al progetto delle strutture
Obiettivi Formativi - Parte B
Obiettivo del corso è quello di fornire gli strumenti utili alla comprensione del comportamento delle strutture, attraverso lo studio dell'equilibrio e della congruenza dei sistemi strutturali.
Prerequisiti - Parte A
Per affrontare proficuamente lo studio della Scienza delle costruzioni è indispensabile la conoscenza delle nozioni di base sviluppate nell’ambito della Statica (in estrema sintesi: concetto di equilibrio, leggi che lo governano, analisi delle sollecitazioni e loro descrizione attraverso diagrammi, definizione e prestazioni dei vincoli)
Prerequisiti - Parte B
Per affrontare proficuamente lo studio della Scienza delle costruzioni è indispensabile aver superato gli esami di Istituzioni matematiche e Fondamenti di Statica.
Metodi Didattici - Parte A
Lezioni teoriche ed esercitazioni in aula e a casa
Metodi Didattici - Parte B
Lezioni teoriche ed esercitazioni in aula
Altre Informazioni - Parte A
Centrale sarà la preoccupazione di stabilire un collegamento con ambiti concreti di operatività ed applicazione nella misura in cui questi possano fare da ponte con gli altri settori disciplinari che accompagnano la formazione dell’architetto.
Altre Informazioni - Parte B
Sono previste tre prove intermedie. A causa della limitazione oggettiva di tempo destinato, nel calendario accademico, alla didattica frontale, tali prove vengono svolte al di fuori dell'orario suddetto. La valutazione positiva a tutte le tre prove permette di accedere direttamente alla prova orale.
Modalità di verifica apprendimento - Parte A
L’esame consiste in una verifica finale distinta in due prove, una scritta ed una orale, preceduta da due verifiche intermedie, consistenti in esercitazioni in aula, che si terranno durante lo svolgimento del corso.
Modalità di verifica apprendimento - Parte B
L'esame consiste in una verifica finale distinta in due prove, una scritta ed una orale.
Programma del corso - Parte A
Corso di laurea in “Scienze dell’ Architettura” L-17
Scienza delle costruzioni, corso A (lettere A-G), a.a. 2013-14
prof. Luisa Rovero
I. Contenuti del corso
I contenuti riguardano le conoscenze necessarie per la comprensione del comportamento strutturale dei sistemi costruttivi dell’architettura. Verranno trattati gli strumenti di base per un controllo dei problemi strutturali più ricorrenti sia in fase di progettazione che di lettura ed interpretazione critica. Centrale sarà la preoccupazione di stabilire un collegamento con ambiti concreti di operatività ed applicazione nella misura in cui questi possano fare da ponte con gli altri settori disciplinari che accompagnano la formazione dell’architetto.
II. Argomenti trattati
A. Dal modello rigido al modello elastico: interpretazione del comportamento del materiale
La prova uniassiale di compressione o di trazione; tensioni e deformazioni normali; diagramma tensioni-deformazione; modulo di Young E e legge di Hooke; deformazioni trasversali e coefficiente di Poisson; materiali duttili e fragili.
La prova di torsione su un cilindro circolare cavo; tensioni tangenziali e scorrimenti angolari; modulo di elasticità tangenziale G;
Introduzione al problema del dimensionamento e della verifica
B. Le travi elastiche
B1. Il modello
B2. Statica e cinematica della trave
B3. Analisi delle sollecitazioni
B3a. Forza assiale
Misure della tensione e della deformazione
Deformazioni termiche
B3b. Flessione
La flessione retta: misure della tensione e della deformazione
La flessione deviata
B3c. Carico assiale eccentrico (tenso o presso flessione)
Soluzione generale
Materiali non reagenti a trazione
B3d. Torsione
Travi a sezione circolare e circolare cava (teoria di Coulomb)
Travi a sezione rettangolare e costituite dalla somma di rettangoli
Travi con sezioni cave sottili (teoria di Bredt)
B3e. Taglio
La trattazione approssimata di Jourawsky per la sezione rettangolare
Sezioni di forma qualunque
Profili aperti in parete sottile
C. Calcolo dei sistemi di travi
Definizione dei sistemi strutturali più comuni e delle azioni su di essi
L’equazione della linea elastica
Il metodo delle forze
Il metodo degli spostamenti
Uso di un programma di calcolo strutturale a elementi finiti
D. Cenni di meccanica del continuo
D1.Analisi della tensione
Definizione di tensione
Componenti della tensione
Leggi di variazione del tensore delle tensioni nel piano (metodo degli autovalori-autovettori): tensioni e direzioni principali; isostatiche
D2. Analisi della deformazione
Significato geometrico delle componenti del tensore di deformazione
D3. Legame costitutivo
Legge di Hooke generalizzata
E. La sicurezza strutturale
E1. Criteri di resistenza
Materiali fragili (Grashof)
Materiali duttili (von Mises)
E2. Il problema dell’instabilità
Verifica e progetto di travi snelle compresse: la formula di Eulero
Limiti di validità della formula di Eulero
Il metodo Omega
Programma del corso - Parte B
Scienza delle costruzioni
Corso B
A.A. 2013-14
Prof. Tommaso Rotunno
1. STRUTTURE RETICOLARI (testi: C. Comi L. Corradi Dell’Acqua, “ Introduzione alla Meccanica Strutturale”, Ed. McGraw-Hill, Milano
a. La soluzione delle strutture reticolari iperstatiche attraverso il metodo delle forze e degli spostamenti.
2. COMPORTAMENTO DEI MATERIALI (testo: A.Sollazzo e S. Marzano, "Scienza delle costruzioni Vol.2", Utet, Torino.)
3. ANALISI DEL CORPO CONTINUO (testo: M. Capurso, "Lezioni di Scienza delle costruzioni", Pitagora editrice, Bologna.)
a. Analisi della tensione
i. Introduzione e definizione di tensione.
ii. Carattarestiche tensoriali delle componenti di tensione.
iii. Equazioni di equilibrio e simmetria del tensore di sforzo.
iv. Equazioni di Cauchy al contorno.
v. Legge di variazione del tensore di sforzo.
vi. Tensioni e direzioni principali
vii. Stato piano di tensione.
viii. Legge di variazione del tensore di sforzo nel piano.
ix. Tensioni e direzioni principali nel piano
x. Cerchio di Mohr
b. Analisi della deformazione
i. Introduzione
ii. Requisiti della trasformazione da C0 a CI.
iii. Significato geometrico delle componenti del tensore di deformazione.
iv. Legge di variazione del tensore di deformazione.
v. Deformazioni e direzioni principali.
c. Legame costitutivo
i. Legge di Hooke generalizzata e costanti elastiche
ii. Relazione tra E, m, G. Costanti di Lamè.
d. Il problema dell’equilibrio elastico
vi. Equazioni del problema dell’equilibrio elastico
vii. Teorema dell’unicità della soluzione: enunciato
viii. Teorema di Clapeyron: enunciato
ix. Principio di sovrapposizione degli stati elastici
e. Criteri di resistenza e Verifiche di resistenza
i. Criterio di Galileo- Rankine (massima tensione)
ii. Criterio di Grashof (massima deformazione)
iii. Criterio di Von Mises (τottaedrale)
iv. Criterio di Tresca (massima tensione tangenziale)
4. PROBLEMA DEL SAINT VENANT (testo: M. Capurso, "Lezioni di Scienza delle costruzioni", Pitagora editrice, Bologna.)
a. Introduzione
i. Postulato di Saint Venant.
ii. Il problema di Saint Venant.
iii. Ipotesi di Saint Venant.
iv. Principio di Saint Venant.
v. Equazioni del problema di Saint Venant
vi. Metodo risolutivo.
b. Sforzo normale
i. componenti di spostamento
ii. analisi della tensione
iii. analisi della deformazione
c. Flessione
i. componenti di spostamento
ii. analisi della tensione
iii. analisi della deformazione
d. Flessione deviata
i. asse neutro, asse di sollecitazione e asse di flessione
ii. analisi della tensione: formula binomia e diagrammi
iii. analisi della tensione: formula monomia
e. Sforzo normale eccentrico
i. asse neutro
ii. analisi della tensione: formula trinomia e diagrammi
f. Torsione
i. sezione circolare;
ii. sezione rettangolare;
iii. sezioni sottili aperte
iv. sezioni sottili chiuse: formula di Bredt
g. Taglio
i. Trattazione approssimata del taglio: formula di Jourawsky.
ii. Tensioni τzx.
iii. Centro di taglio su sezioni a C.
iv. Deformazione e fattore di taglio.
h. Verifiche di resistenza su sezioni soggette a sforzo normale, flessione, torsione e taglio
5. TEORIA TECNICA DELLA TRAVE (testi: L. Corradi Dell’Acqua, “Meccanica delle strutture Vol. 2”, Ed. McGraw-Hill, Milano;
M. Capurso, "Lezioni di Scienza delle costruzioni", Pitagora editrice, Bologna)
a. Introduzione
i. Travi piane ad asse rettilineo
b. Analisi statica
i. Caratteristiche della sollecitazione: N, T, M
c. Analisi cinematica
i. Incognite cinematiche: w, v, ϕ
d. Equazione differenziale della linea elastica
e. Variazioni termiche e cedimenti vincolari elastici ed anelastiche
f. Metodi risolutivi per strutture iperstatiche
i. Metodo delle forze (equazione dei tre momenti)
ii. Metodo degli spostamenti
6. STABILITÀ (testo: M. Capurso, "Lezioni di Scienza delle costruzioni", Pitagora editrice, Bologna.)
a. Formula di Eulero
i. La trave con doppia cerniera
ii. La trave con incastro ed estremo libero