Programma
Cinematica e statica dei corpi rigidi: cedimenti vincolari e forze, vincoli e reazioni vincolari, problema cinematica e problema statico, dualità ed equazione dei lavori virtuali; caratteristiche delle sollecitazioni nelle travi; sistemi reticolari.
Sistemi discreti deformabili: deformazioni e sollecitazioni; legame deformazione-sollecitazione degli elementi deformabili; formulazione diretta del problema elastico; soluzione con il metodo delle forze e metodo degli spostamenti.
Meccanica dei solidi elastici: analisi dello stato di deformazione: componenti del tensore della deformazione e del tensore della rotazione rigida, relazioni fra i campi di spostamento e di deformazione, equazioni di congruenza; analisi dello stato di tensione: componenti del tensore della tensione, equazioni di equilibrio, tetraedro di Cauchy, assi principali, invarianti del tensore, circoli di Mohr per stati piani e spaziali, linee isostatiche; espressioni del lavoro delle forze interne e delle forze esterne; equazione dei lavori virtuali per i corpi deformabili; il legame costitutivo dei materiali: omogeneità, elasticità, isotropia; legge di Hooke generalizzata, equazioni di Lame; energia potenziale elastica ed energia complementare, teoremi di s': stazionarietà teorema di Clapeyron, teoremi di Betti e di Maxwell; il problema elastico, unicità della soluzione, soluzione del problema elastico in termini di componenti di spostamento o in termini di tensioni.
Teoria della trave: richiami di geometria delle aree, momenti statici e d'inerzia, tensore d'inerzia, assi principali d'inerzia, ellisse d'inerzia, polare, antipolare, nocciolo centrale d'inerzia; studio dello stato tensionale e deformativo, il problema di Saint Venant, sollecitazioni semplici e composte, trazione, flessione, torsione, flessione e taglio, sezioni rettangolari sottili e non, chiuse e aperte, simmetriche e non.
Resistenza dei materiali: caratteristiche meccaniche; elasticità, plasticità, viscosità, resistenza a fatica; criteri di resistenza; verifica di sicurezza.
Teoria delle strutture: deformata elastica delle travi ad asse rettilineo, formula generale dello spostamento; sistemi di travi: metodo delle forze per i sistemi monodimensionali iperstatici, metodo degli spostamenti, matrici di rigidezza, metodo di Ritz; il metodo degli elementi finiti; applicazioni a strutture bidimensionali.
Stabilità: introduzione alla stabilità dell'equilibrio elastico, l'asta elastica flessibile caricata di punta, influenza dell' eccentricità del carico e di difetti; metodi energetici
Prerequisiti
Al fine di comprendere i contenuti dell’insegnamento e conseguire gli obiettivi di apprendimento, è necessario il background acquisito dagli studenti di ingegneria edile-architettura attraverso gli usuali corsi di base. Questi includono:
- Algebra delle matrici, teoria dei vettori, trigonometria;
- Calcolo differenziale e integrale, teoria delle equazioni differenziali ordinarie e parziali;
- Analisi cinematica e statica delle strutture staticamente determinate e la formulazione matriciale della procedura di analisi.
Testi di riferimento
Russell C. Hibbeler (Autore), M. De Angelis (a cura di), G. Ruta (a cura di). Meccanica dei solidi e delle strutture. Teoria e applicazioni, Prentice Hall, 2010.
Leone Corradi Dell'Acqua, Meccanica delle strutture, Vol. 1-2-3, McGraw-Hill Libri Italia srl.
Esercitazioni di scienza delle costruzioni. Vol. 1. Strutture isostatiche e geometria delle masse. Autore: Viola Erasmo, Editore: Pitagora, Genere: ingegneria e attivita affini, Data pubbl.: 1993
Esercitazioni di scienza delle costruzioni. Vol. 4. Strutture iperstatiche e verifiche di resistenza. Autore: Viola Erasmo, Editore: Pitagora, Genere: ingegneria e attivita affini, Data pubbl.: 1995
Modalità insegnamento
L’esame prevede una prova scritta dall'esito vincolante alla successiva prova orale.
* Prova scritta (4 ore)
- sistema isostatico di travi
- sistema iperstatico di travi
- verifica di sezione
* Prova orale (2 ore)
Rispondere per iscritto a tre domande sugli argomenti trattati nel corso
Frequenza
Presenza in aula.
Modalità di esame
Le modalità di esame permettono l’accertamento dell’effettivo conseguimento da parte dello studente degli obiettivi formativi, in particolare la capacità di applicare conoscenza e comprensione.
L’esame prevede una prova scritta dall'esito vincolante alla successiva prova orale.
* Prova scritta e valutazione
- sistema isostatico di travi: max 10
- sistema iperstatico di travi: max 10
- verifica di sezione: max 10
Voto minimo 18
* Prova orale e valutazione singola risposta
Per ogni domanda max 10 p.ti
Voto minimo 18
*Voto finale: valore medio
Modalità di erogazione
L’esame prevede una prova scritta dall'esito vincolante alla successiva prova orale.
* Prova scritta (4 ore)
- sistema isostatico di travi
- sistema iperstatico di travi
- verifica di sezione
* Prova orale (2 ore)
Rispondere per iscritto a tre domande sugli argomenti trattati nel corso