Scienza delle costruzioni

Obiettivi formativi

Il corso fornisce le basi teoriche dell'ingegneria strutturale, illustrando i modelli e gli strumenti operativi di base per lo studio dei sistemi strutturali costituiti da corpi continui, in particolare da travi, di cui sono esaminate le condizioni di equilibrio, congruenza, resistenza e stabilità. Gli argomenti sviluppati contribuiscono a formare le conoscenze necessarie per identificare, formulare e risolvere i problemi strutturali del progetto, e per comprendere il linguaggio tecnico dell’ingegneria strutturale. Al termine del corso gli studenti devono essere in grado di analizzare e risolvere schemi strutturali semplici, quali sistemi di travi isostatici e iperstatici e strutture reticolari, definendone lo stato di deformazione e di sollecitazione ed effettuando le verifiche di resistenza. Per quanto riguarda l’autonomia di giudizio, lo studente acquisirà: 1.1 capacità di scegliere i modelli teorici più appropriati (corpo rigido, trave elastica, solido deformabile) per affrontare lo studio delle strutture reali; 1.2 capacità di progettare e condurre analisi numeriche su problemi strutturali elementari, interpretare i dati e trarre conclusioni; 1.3 comprensione delle principali tecniche di analisi strutturale e dei loro limiti. Per quanto riguarda le capacità di apprendimento, lo studente acquisirà: 2.1 capacità di modellazione e di analisi degli elementi strutturali; 2.2 capacità comprendere il linguaggio tecnico dell’ingegneria delle strutture; 2.3 competenze necessarie per intraprendere i corsi avanzati di ingegneria strutturale.

Canale 1
PAOLO CASINI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Cinematica dei corpi rigidi e dei sistemi articolati di corpi rigidi: spostamento generalizzato; cinematica dei vincoli (esterni e interni); cedimenti dei vincoli; analisi dei cinematismi. Statica dei sistemi articolati di corpi rigidi: caratterizzazione statica dei vincoli (esterni e interni); classificazione delle strutture; equazioni cardinali della statica; dualità statico-cinematica; calcolo delle reazioni vincolari; definizione e analisi delle caratteristiche di sollecitazione per sistemi staticamente determinati; travature reticolari isostatiche. Il modello di trave elastica monodimensionale. Metodo degli spostamenti: formulazione; applicazioni ai sistemi di travi staticamente determinati e indeterminati. Equazione della linea elastica. Metodo delle forze: equazioni di compatibilità cinematica; applica-zioni ai sistemi di travi. Analisi della tensione in un continuo tridimensionale: concetto di tensione secondo Cauchy; teorema di Cauchy; tensore delle tensioni; tensioni principali e direzioni principali di tensione; circoli di Mohr; equazioni indefinite di equilibrio e condizioni di equilibrio al contorno. Analisi della deformazione in un continuo tridimensionale: tensore delle deformazioni; deformazioni principali e dire-zioni principali di deformazione; equazioni di congruenza; distorsioni. Teorema dei lavori virtuali e formula generale dello spostamento. Caratterizzazione di un materiale elastico, lineare, omogeneo e isotropo: legge di Hooke. Postulato e problema di Saint Venant. Sollecitazioni semplici e composte. Forza normale centrata. Flessione retta. Sollecitazioni composte: flessione deviata, forza normale eccentrica. Torsione uniforme. Sezione di forma qualsiasi. Sezione circolare piena e cava. Sezione rettangolare. Sezioni biconnesse in parete sottile (Teoria di Bredt). Sezioni composte. Flessione e taglio (Flessione non uniforme). Trattazione approssimata di Jourawsky. Sollecitazione composta di taglio e torsione. Risposta meccanica dei materiali di interesse applicativo. Verifiche di resistenza per materiali fragili e per materiali duttili. Stabilità dell’equilibrio elastico, asta di Eulero, verifica a carico di punta, comportamento postcritico. Programma dettagliato in: www.pcasini.it/disg/sdc
Prerequisiti
Prerequisiti: conoscenza approfondita degli argomenti trattati nei corsi base di Analisi Matematica, Geometria e Fisica.
Testi di riferimento
Paolo Casini, Marcello Vasta. Scienza delle Costruzioni (quarta edizione), DeAgostini Scuola-CittàStudi ed., ISBN 9788825174274 (2019) Ulteriori informazioni e materiale didattico reperibili su: www.pcasini.it/disg/sdc
Frequenza
Frequenza in aula non obbligatoria ma fortemente consigliata
Modalità di esame
Lezioni frontali in aula. Il processo di apprendimento è verificato durante il corso attraverso lo svolgimento di esercitazioni e prove scritte in itinere.
Modalità di erogazione
Lezioni frontali ed esercitazioni svolte in aula. Verifiche di apprendimento con esercitazioni su classroom corrette in presenza. Video riguardanti lezioni ed esercitazioni reperibili sul sito www.pcasini.it/disg/statica alla sezione ‘video’.
  • Codice insegnamento1012202
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria per l'Ambiente e il Territorio
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDICAR/08
  • CFU9
  • Ambito disciplinareIngegneria civile