ID:
007150
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
90
CFU:
9
SSD:
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Url:
ARCHITETTURA/PERCORSO COMUNE Anno: 3
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (20/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il Corso rappresenta il secondo insegnamento della sequenza di insegnamenti strutturali aventi per oggetto l’Analisi e la Progettazione Strutturale. L’obiettivo principale è quello di stimolare lo studente a sviluppare il progetto di architettura, fin dal suo concepimento, anche nelle sue componenti strutturali. Il Corso mira anche a fornire linguaggio e contenuti dei quali lo studente potrà avvalersi quando dovrà partecipare alla redazione del progetto di architettura. Il Corso è ancora di base in quanto completa la formazione sui Principi e Metodi generali della Meccanica Strutturale ma al tempo stesso fornisce strumenti operativi per affrontare in modo agevole il progetto strutturale di semplici architetture o per compiere semplici verifiche strutturali.
Le principali conoscenze che lo studente dovrà acquisire riguardano:
I Metodi generali di risoluzione delle strutture iperstatiche basati su equilibrio e congruenza.
Concetti di deformabilità e tensione in un corpo continuo tridimensionale
I fondamenti della Teoria dell’Elasticità Lineare riferita a continui omogenei e isotropi
I Principi generali della Meccanica e i Teoremi fondamentali della Meccanica Strutturale
Il Problema dell’Equilibrio Elastico di un solido monodimensionale, lineare elastico, omogeneo e isotropo (trave)
Significato e finalità dei criteri di resistenza e loro diversificazione in funzione del tipo di materiale
Il problema dell’instabilità di travi caricate assialmente.
La principale abilità (ossia capacità di applicare conoscenze acquisite ) che lo studente dovrà sviluppare riguarderà lo studio e il controllo del comportamento statico e deformativo di travature e telai, con particolare riferimento a quelli realizzati in acciaio e spunti sulle costruzioni in muratura. In dettaglio lo studente sarà messo in grado di:
- determinare le funzioni spostamento e rotazione in una trave rettilinea comunque caricata e vincolata
- risolvere strutture iperstatiche
- operare verifiche di resistenza e agibilità in strutture elementari
- verificare la resistenza a presso-flessione di solidi supposti non reagenti a trazione
- controllare la possibile instabilità di elementi strutturali snelli caricati assialmente e operare le opportune verifiche di resistenza.
Le principali conoscenze che lo studente dovrà acquisire riguardano:
I Metodi generali di risoluzione delle strutture iperstatiche basati su equilibrio e congruenza.
Concetti di deformabilità e tensione in un corpo continuo tridimensionale
I fondamenti della Teoria dell’Elasticità Lineare riferita a continui omogenei e isotropi
I Principi generali della Meccanica e i Teoremi fondamentali della Meccanica Strutturale
Il Problema dell’Equilibrio Elastico di un solido monodimensionale, lineare elastico, omogeneo e isotropo (trave)
Significato e finalità dei criteri di resistenza e loro diversificazione in funzione del tipo di materiale
Il problema dell’instabilità di travi caricate assialmente.
La principale abilità (ossia capacità di applicare conoscenze acquisite ) che lo studente dovrà sviluppare riguarderà lo studio e il controllo del comportamento statico e deformativo di travature e telai, con particolare riferimento a quelli realizzati in acciaio e spunti sulle costruzioni in muratura. In dettaglio lo studente sarà messo in grado di:
- determinare le funzioni spostamento e rotazione in una trave rettilinea comunque caricata e vincolata
- risolvere strutture iperstatiche
- operare verifiche di resistenza e agibilità in strutture elementari
- verificare la resistenza a presso-flessione di solidi supposti non reagenti a trazione
- controllare la possibile instabilità di elementi strutturali snelli caricati assialmente e operare le opportune verifiche di resistenza.
Prerequisiti
Possono sostenere l’esame solo coloro che hanno sostenuto l’esame di Statica.
Si presuppongono già acquisiti :
- le conoscenze elementari dell’ Analisi Matematica, in particolare del calcolo matriciale, differenziale e integrale.
- le conoscenze fondamentali della Fisica Elementare, in particolare della Meccanica
- gli insegnamenti della Statica, in particolare gli strumenti per lo studio di strutture isostatiche (determinazione di reazioni vincolari e caratteristiche della sollecitazione, verifiche di resistenza in presenza di solo sforzo normale centrato o eccentrico e momenti flettenti)
- i fondamenti della Geometria delle Masse e del Calcolo Vettoriale
Si presuppongono già acquisiti :
- le conoscenze elementari dell’ Analisi Matematica, in particolare del calcolo matriciale, differenziale e integrale.
- le conoscenze fondamentali della Fisica Elementare, in particolare della Meccanica
- gli insegnamenti della Statica, in particolare gli strumenti per lo studio di strutture isostatiche (determinazione di reazioni vincolari e caratteristiche della sollecitazione, verifiche di resistenza in presenza di solo sforzo normale centrato o eccentrico e momenti flettenti)
- i fondamenti della Geometria delle Masse e del Calcolo Vettoriale
Metodi didattici
L'approccio alla disciplina è prevalentemente di tipo deduttivo ma con continui richiami alla realtà dei fenomeni e all’osservazione di reali comportamenti materiali e strutturali. Il Mola structural kit è utilizzato come supporto alla didattica per mostrare, in scala ridotta, ossature strutturali reali.
Gli strumenti, prevalentemente matematico-fisico-geometrici, rimangono sempre strettamente funzionali ad una trattazione essenziale e rigorosa e consentono di trattare problemi reali, anche complessi, attraverso modelli meccanici semplificati.
Il Corso si svolge attraverso lezioni ed esercitazioni in aula che sono tutte messe a disposizione su Classroom.
Alle esercitazioni svolte durante il Corso si aggiungono quelle svolte da Tutors.
Gli strumenti, prevalentemente matematico-fisico-geometrici, rimangono sempre strettamente funzionali ad una trattazione essenziale e rigorosa e consentono di trattare problemi reali, anche complessi, attraverso modelli meccanici semplificati.
Il Corso si svolge attraverso lezioni ed esercitazioni in aula che sono tutte messe a disposizione su Classroom.
Alle esercitazioni svolte durante il Corso si aggiungono quelle svolte da Tutors.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento e del grado di raggiungimento degli obiettivi formativi è effettuata con:
Prova d’esame avente lo scopo di valutare il livello di acquisizione della materia, la capacità di usare strumenti operativi di calcolo e verifica, l'acquisizione del linguaggio scientifico con cui gli argomenti sono trattati
L'esame consiste in una prova scritta con la quale si richiede (attraverso una lista di domande) di analizzare e verificare una struttura iperstatica con i Metodi e i procedimenti illustrati durante il Corso e di rispondere ad una serie di quesiti teorici e numerici sui contenuti del Corso.
A ciascuna delle risposte esatte viene dato un punteggio che, opportunamente parametrizzato da coefficienti che tengano conto della difficoltà di ogni singola domanda, fornisce il punteggio finale.
L’esame si considera superato solo se il punteggio finale è superiore a un valore minimo di soglia.
Prova d’esame avente lo scopo di valutare il livello di acquisizione della materia, la capacità di usare strumenti operativi di calcolo e verifica, l'acquisizione del linguaggio scientifico con cui gli argomenti sono trattati
L'esame consiste in una prova scritta con la quale si richiede (attraverso una lista di domande) di analizzare e verificare una struttura iperstatica con i Metodi e i procedimenti illustrati durante il Corso e di rispondere ad una serie di quesiti teorici e numerici sui contenuti del Corso.
A ciascuna delle risposte esatte viene dato un punteggio che, opportunamente parametrizzato da coefficienti che tengano conto della difficoltà di ogni singola domanda, fornisce il punteggio finale.
L’esame si considera superato solo se il punteggio finale è superiore a un valore minimo di soglia.
Testi
- P. Casini, M. Vasta, Scienza delle Costruzioni, Città Studi Edizioni
- L. Nunziante, L. Gambarotta, A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw Hill
- Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 2, Pitagora
- Furiozzi, Messina, Paolini, Prontuario con software didattico per il calcolo di elementi strutturali, Le Monnier, Firenze.
- P. Casini, M. Vasta, Scienza delle Costruzioni, CittàStudi Edizioni
- L. Nunziante, L. Gambarotta, A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw Hill
- Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 2, Pitagora
- Furiozzi, Messina, Paolini, Prontuario con software didattico per il calcolo di elementi strutturali, Le Monnier, Firenze.
- L. Nunziante, L. Gambarotta, A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw Hill
- Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 2, Pitagora
- Furiozzi, Messina, Paolini, Prontuario con software didattico per il calcolo di elementi strutturali, Le Monnier, Firenze.
- P. Casini, M. Vasta, Scienza delle Costruzioni, CittàStudi Edizioni
- L. Nunziante, L. Gambarotta, A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw Hill
- Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 2, Pitagora
- Furiozzi, Messina, Paolini, Prontuario con software didattico per il calcolo di elementi strutturali, Le Monnier, Firenze.
Contenuti
1. Elementi di Meccanica dei Continui:
Analisi della tensione e cenni di analisi della deformazione, le equazioni indefinite di equilibrio e le condizioni di equilibrio di Cauchy al contorno, Teorema di Cauchy, tensioni principali e direzioni principali della tensione, Teorema di reciprocità delle componenti della tensione, reciprocità delle tensioni tangenziali, fondamenti dell’Elasticità Lineare con riferimento a continui omogenei e isotropi, il Problema dell'Equilibrio Elastico, criteri di resistenza per materiali fragili (Criterio di Rankine, Criterio di Mohr –Coulomb) e duttili (Criterio di Hencky Von Mises)
2. Il solido di De Saint Venant:
Formulazione generale del problema di De Saint Venant, richiami ai casi fondamentali di sollecitazione semplice (sforzo normale centrato, flessione semplice, presso-flessione), torsione e Taglio. Casi di sollecitazione composta.
3. Elementi di teoria tecnica della trave elastica
Modelli di Eulero-Bernoulli e di Timoshenko, le equazioni differenziali della linea elastica in travi isostatiche e iperstatiche, distorsioni termiche e cedimenti elastici e anelastici, composizione cinematica degli spostamenti.
4. Teoria delle strutture:
Il metodo della congruenza (forze) e dell'equilibrio (spostamenti) per travature e telai iperstatici; Principio dei Lavori Virtuali per strutture reticolari deformabili, travature e telai inflessi sia isostatici che iperstatici; introduzione al calcolo automatico di strutture intelaiate a molte iperstatiche; instabilità dell'equilibrio elastico con riferimento particolare all'asta di Eulero.
5. Verifiche di resistenza
Il Criterio di Hencky Von Mises per le verifiche di resistenza alle tensioni ammissibili in strutture supposte realizzate in acciaio, il Metodo Omega per verifiche di resistenza in elementi strutturali snelli realizzati con profilati metallici
Analisi della tensione e cenni di analisi della deformazione, le equazioni indefinite di equilibrio e le condizioni di equilibrio di Cauchy al contorno, Teorema di Cauchy, tensioni principali e direzioni principali della tensione, Teorema di reciprocità delle componenti della tensione, reciprocità delle tensioni tangenziali, fondamenti dell’Elasticità Lineare con riferimento a continui omogenei e isotropi, il Problema dell'Equilibrio Elastico, criteri di resistenza per materiali fragili (Criterio di Rankine, Criterio di Mohr –Coulomb) e duttili (Criterio di Hencky Von Mises)
2. Il solido di De Saint Venant:
Formulazione generale del problema di De Saint Venant, richiami ai casi fondamentali di sollecitazione semplice (sforzo normale centrato, flessione semplice, presso-flessione), torsione e Taglio. Casi di sollecitazione composta.
3. Elementi di teoria tecnica della trave elastica
Modelli di Eulero-Bernoulli e di Timoshenko, le equazioni differenziali della linea elastica in travi isostatiche e iperstatiche, distorsioni termiche e cedimenti elastici e anelastici, composizione cinematica degli spostamenti.
4. Teoria delle strutture:
Il metodo della congruenza (forze) e dell'equilibrio (spostamenti) per travature e telai iperstatici; Principio dei Lavori Virtuali per strutture reticolari deformabili, travature e telai inflessi sia isostatici che iperstatici; introduzione al calcolo automatico di strutture intelaiate a molte iperstatiche; instabilità dell'equilibrio elastico con riferimento particolare all'asta di Eulero.
5. Verifiche di resistenza
Il Criterio di Hencky Von Mises per le verifiche di resistenza alle tensioni ammissibili in strutture supposte realizzate in acciaio, il Metodo Omega per verifiche di resistenza in elementi strutturali snelli realizzati con profilati metallici
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
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ARCHITETTURA
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 Anni
5 anni
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Persone
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Personale esterno ed autonomi
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