MODULO 2 DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI I

MODULO 2 DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI I

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iten
Codice
72508
ANNO ACCADEMICO
2020/2021
CFU
6 cfu al 2° anno di 8715 INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE (L-7) GENOVA

6 CFU al 2° anno di 8694 SCIENZE DELL'ARCHITETTURA (L-17) GENOVA

SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ICAR/08
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE )
periodo
2° Semestre
propedeuticita
moduli
Questo insegnamento è un modulo di:
materiale didattico

PRESENTAZIONE

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo fornisce elementi di cinematica e statica dei sistemi di corpi rigidi piani. La trave strutturale e i sistemi di travi deformabili. Travature iperstatiche. Il continuo deformabile. Modelli costitutivi e proprietà elastiche dei materiali. Analisi locale della trave elastica: problema di Saint-Venant. Teorie approssimate per profili sottili. Progetto e verifica di travi

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso introduce gli studenti alla Meccanica dei Solidi attraverso la formulazione di opportuni modelli matematici atti a simulare il comportamento reale del materiale. Tra questi il più semplice e largamente utilizzato è noto come continuo di Cauchy. Il corso rappresenta pertanto una introduzione alla Meccanica dei Materiali (per usare una terminologia anglosassone) che risulta fondamentale in ogni campo dell’Ingegneria, non solo per l’Ingegneria Civile e Ambientale. L’obiettivo formativo principale è fornire, nella prima parte del corso, basi sull’analisi di tensione, deformazione e legame costitutivo di solidi tridimensionali in ambito lineare (i.e., piccoli spostamenti e gradienti di spostamento). Nella seconda parte del corso viene affrontato un modello particolare in grado di rappresentare un continuo mono-dimensionale di tipo trave (modello di De Saint Venant), la cui soluzione permette di trattare tutti i casi di sollecitazione presenti nei problemi strutturali ingegneristici. Il forte collegamento con il Modulo 1 viene più volte sottolineato con semplici esempi. Alla fine del corso gli studenti saranno quindi in grado di progettare e verificare semplici travi soggette a sollecitazioni non solo di natura piana ma anche tridimensionale (come nel caso di flessione deviata e torsione).

Durante il corso lo studente deve sviluppare le seguenti, principali capacità, come risultato del processo di apprendimento:

- interpretare fisicamente stati di deformazione e stati di tensione
- determinare deformazioni e tensioni principali e loro direzioni in modo analitico e grafico
- scrivere equazioni di congruenza e di equilibrio del corpo continuo
- utilizzare le equazioni di legame costitutivo di materiali elastici lineari isotropi e scriverne l’energia potenziale elastica
- determinare stati di tensione, di deformazione e campi di spostamenti derivanti da differenti sollecitazioni semplici e composte nell’ambito del modello continuo di De Saint Venant: sforzo normale, flessione retta e composta, presso-tenso flessione, torsione, taglio, torsione e taglio
- rappresentare graficamente gli stati di tensione determinati
- utilizzare teorie approssimate per la valutazione della torsione uniforme in sezioni sottili aperte e chiuse
- effettuare verifiche di resistenza in presenza di stati pluriassiali di tensione
- saper affrontare problemi di progetto e verifica di travi semplici

Modalità didattiche

Lezioni frontali: alla lavagna con uso di proiezioni

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il continuo di Cauchy
  Analisi della deformazione
  Analisi della tensione
  Identità dei Lavori Virtuali
  Legame costitutivo
  Il problema elastico e il postulato di De Saint Venant

Il problema di De Saint Venant
   Metodo semi-inverso
   Soluzione generale per la tensione normale
   Sottoproblema 1: estensione uniforme
   Sottoproblema 2: flessione uniforme
   Problemi composti (flessione deviata e forza normale eccentrica)
   Sottoproblema 3: torsione uniforme
   Sottoproblema 4: flessione non uniforme
   Problemi composti: taglio e torsione, centro di taglio
   Cenni sui criteri di resistenza, tensione ideale, il criterio di Huber-Mises-Hencky
 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del corso disponibili su Aulaweb

Nunziante, Gambarotta, Tralli - Scienza delle Costruzioni - McGraw Hll (capitoli 5 e 6)
Luongo, Paolone - Scienza delle Costruzioni: Il continuo di Cauchy - Casa Editrice Ambrosiana (capitoli 1-6, 10)
Casini, Vasta - Scienza delle Costruzioni - Città Studi Edizioni (capitoli 13-22, 24)

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Martedì pomeriggio dalle 15 in poi (I semestre), dalle 16 in poi (II semestre) Ricevimento su richiesta (appuntamento tramite email)

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni frontali: alla lavagna con uso di proiezioni

INIZIO LEZIONI

Febbraio 2019

ESAMI

Modalità d'esame

L’esame del modulo 2 di SdC I si articola in una prova scritta e in una prova orale.

Durante lo svolgimento del corso si svolgeranno 2 prove parziali il cui superamento esonera dal sostenere la prova scritta.

Modalità di accertamento

La prova scritta è basata sulla soluzione di alcuni (2/3) problemi simili a quelli trattati durante le esercitazioni del Corso, riguardanti tutto il programma del corso. Non è ammesso l’uso di libri o appunti, e di apparecchiature elettroniche di alcun genere (cellulari, tablet, laptop). Le prove scritte hanno validità nell’ambito della sessione di esame in cui vengono sostenute (Giugno-Settembre o Gennaio-Febbraio). Lo studente che abbia riportato nella prova scritta una votazione uguale o superiore a 18 è ammesso alla prova orale. La consegna di una prova scritta annulla l’esito di eventuali prove scritte sostenute in precedenza.

Le prove parziali scritte proposte durante lo svolgimento del corso (II semestre), superate nel loro complesso con una votazione media uguale o superiore a 18, sostituiscono la prova scritta. Le prove parziali perdono validità se la prova orale non viene sostenuta entro la fine della sessione in cui vengono svolte (settembre). I temi delle prove parziali vertono sui contenuti sviluppati nei periodi antecedenti la prova stessa e riguardano la prima (continuo di Cauchy) e la seconda parte (soluzioni del modello di DSV) del corso. La consegna di una prova scritta annulla l’esito delle prove parziali.

La prova orale è finalizzata alla verifica dell’acquisizione dei concetti e delle capacità di analisi acquisiti dallo studente e dalla conoscenza della parte teorica del programma, oltre a una possibile discussione di quanto emerso dalla prova scritta. Per sostenere la prova orale è necessario avere una prova scritta valida ed essere in regola con le propedeuticità. Se l’esito della prova orale non è sufficiente, è necessario sostenere una nuova prova scritta.

Gli esami si svolgono in Italiano. L’esame orale può essere sostenuto in Inglese.