SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

Il corso di Scienza delle Costruzioni svolge un ruolo fondamentale nel curriculum degli studi ingegneristici, fungendo da ponte tra le discipline di base come matematica, fisica e geometria, e quelle più applicative e progettuali previste nei semestri successivi. Esso introduce gli studenti ai concetti teorici fondamentali che sono essenziali per comprendere come nelle costruzioni si realizzano le condizioni di equilibrio, congruenza, resistenza e stabilità.
Attraverso l'acquisizione e l'applicazione di strumenti teorici e operativi per studiare il comportamento meccanico delle strutture (analisi strutturale), gli studenti svilupperanno una solida comprensione dei concetti fondamentali alla base della progettazione strutturale per una loro consapevole applicazione nelle fasi successive del percorso di studi dove saranno indirizzati, con riferimento alle disposizioni normative, alla pratica professionale.

Il corso si propone quindi di fornire agli studenti le competenze necessarie per affrontare con successo i problemi strutturali del progetto nel campo dell'ingegneria delle costruzioni e per comprendere il linguaggio tecnico dell’ingegneria strutturale.

L’ acquisizione degli argomenti teorici di seguito elencati sarò accompagnata dalla loro applicazione a problemi relativi alla teoria tecnica delle travi.

Conoscenze:

Statica e cinematica dei corpi rigidi: equilibrio e congruenza.
Azioni interne nella trave e diagrammi delle sollecitazioni.
Equazione della linea elastica
La rigidezza della trave: risoluzione di sistemi iperstatici di travi.
Analisi di deformazione e teoria della tensione.
Legami costitutivi
Trave di De Saint Venant.
Criteri di resistenza
Stabilità dell’equilibrio elastico.

Abilità:

Risoluzione di sistemi isostatici di travi e tracciamento dei diagrammi di sollecitazione.
Risoluzione di travature iperstatiche.
Valutazione di stati tensionali
Applicazione dei criteri di resistenza per stati tensionali triassiali.
Determinazione di carichi critici euleriani.

Gli studenti dovrebbero avere una solida comprensione della teoria cinematica, statica e dinamica del punto materiale, nonché delle operazioni fondamentali sui vettori (somma, moltiplicazione per uno scalare, prodotto scalare e prodotto vettoriale) e sulle matrici. Inoltre, è importante che gli studenti siano familiari con gli argomenti di base di algebra lineare e geometria (analitica e differenziale).

Per quanto riguarda le funzioni di una variabile, è richiesta una conoscenza dei limiti, delle derivate, degli integrali, dello sviluppo in serie di Taylor e della soluzione delle equazioni differenziali a coefficienti costanti. Per le funzioni di più variabili, gli studenti devono essere in grado di applicare le regole di derivazione, integrazione e sviluppo in serie di Taylor.

I principali argomenti trattati sono:
1. Soluzione delle travature isostatiche
2 Teoria tecnica della trave: l'equazione della linea elastica
3. La soluzione di strutture iperstatiche con il metodo delle forze
4. Introduzione al metodo degli spostamenti
5. L'analisi della deformazione
6.La teoria della tensione e la rappresentazione di Mohr
7. Le relazioni costitutive
8. Il principio dei lavori virtuali
9. Teoremi energetici
10. Il problema di De Saint Venant
11. La teoria tecnica della trave (Formula di Jourawsky)
12. I criteri di resistenza dei materiali
13. La stabilità dell'equilibrio elastico

F.P. Beer, E.R. Johnston, D.F. Mazurek, S. Sanghi (), Meccanica dei solidi - Elementi di scienza delle costruzioni, McGraw-Hill, quinta edizione 2018
P. Casini, M. Vasta, Scienza delle costruzioni, CittàStudiEdizioni, quarta edizione 2020
E. Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni: Vol. 1 (Strutture isostatiche e geometria delle masse) e Vol 2 (Strutture iperstatiche e verifiche di resistenza), Esculapio

Prova scritta (in aula) e prova orale obbligatoria
La prova scritta potrà essere superata eventualmente anche con prove intermedie parziali da svolgersi durante il Corso

scritto e orale

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

L’insegnamento si svolge mediante lezioni frontali nelle quali vengono presentati gli argomenti in programma.

Sarà suggerito uno specifico software didattico gratuito