MECCANICA DELLE STRUTTURE

iten
Codice
56092
ANNO ACCADEMICO
2021/2022
CFU
6 cfu al 2° anno di 9274 DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA (L-4) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ICAR/08
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA)
periodo
1° Semestre
frazionamenti
Questo insegnamento è diviso in 2 frazioni:
  • A
  • B
  • propedeuticita
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • DESIGN DEL PRODOTTO E DELLA NAUTICA 9274 (coorte 2020/2021)
    • MATEMATICA APPLICATA 56090
    • DESIGN 10176 (coorte 2020/2021)
    • MATEMATICA APPLICATA 56090
    materiale didattico

    PRESENTAZIONE

    L’insegnamento di Meccanica delle strutture rappresenta il primo momento formativo nell’ambito delle discipline strutturali applicate all’architettura e al design.

    Durante il suo svolgimento sono forniti i concetti fondamentali sull’equilibrio, la resistenza, e la deformabilità delle strutture, necessari alla comprensione degli aspetti di base del progetto strutturale

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Introducendo lo studente all’analisi delle strutture, l’insegnamento si prefigge i seguenti obiettivi formativi:

    - primo obiettivo è lo sviluppo della capacità di modellare sistemi strutturali (funi, aste, travi singole, travature formate da più corpi) e di determinare le loro condizioni di equilibrio e di sollecitazione interna nel rispetto dei principi della statica del corpo rigido.

    - secondo obiettivo è l’acquisizione di metodologie per descrivere il comportamento di sistemi elastici staticamente determinati includendo i metodi per il controllo di resistenza in relazione ai materiali adottati.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    A conclusione del percorso formativo lo studente sarà in grado di:

    - Definire le condizioni di vincolo affinché un sistema strutturale risulti labile, isostatico o iperstatico;

    - Applicare i principi della statica del corpo rigido per il calcolo delle reazioni vincolari in sistemi piani staticamente determinati;

    - Quantificare lo stato di sollecitazioni interna nei suddetti sistemi e rappresentarlo graficamente attraverso i diagrammi delle caratteristiche di sollecitazione;

    - Determinare le proprietà geometriche delle superfici piane (baricentro, momenti statici, momenti di inerzia) che influenzano lo stato di tensione e di deformazione dei sistemi strutturali analizzati;

    - Svolgere le procedure operative per la verifica di resistenza del materiale o per il progetto della sezione trasversale di elementi strutturali soggetti a presso-tensoflessione.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Il corso si svolge attraverso lezioni teoriche ed esercitazioni applicative, durante le quali sono anche richiamati significativi esempi strutturali tratti dall’architettura costruita e vengono utilizzati modelli in scala per simulare qualitativamente il comportamento di strutture reali.

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    La prima parte è dedicata allo studio dell’equilibrio dei sistemi rigidi e si articola nei seguenti punti:

    a) introduzione al calcolo vettoriale, definizione dei concetti di vettore forza e di vettore momento e presentazione delle fondamentali operazioni di composizione e scomposizione di tali vettori;

    b) descrizione dei gradi di libertà del punto e del corpo rigido libero (nello spazio e nel piano);

    c) presentazione dei vincoli semplici, bilaterali, lisci e delle corrispondenti reazioni vincolari per il corpo rigido nel piano, svolgimento dell’analisi cinematica e dell’analisi statica per il corpo vincolato nel piano;

    d) introduzione al modello monodimensionale della trave come corpo rigido, presentazione dei vincoli doppi e tripli, bilaterali e lisci, descrizione delle tipologie di carico riferite all’asse della trave e definizione del concetto di azione interna in termini di caratteristiche di sollecitazione;

    e) presentazione delle tipologie di travature isostatiche piane (aperte e chiuse, senza e con sconnessioni) e sviluppo delle tecniche per lo studio delle loro condizioni di equilibrio e di sollecitazione interna;

    f) presentazione dei vincoli monolaterali scabri e analisi dell’equilibrio di corpi rigidi al ribaltamento e allo scorrimento.

    La seconda parte è dedicata allo studio della resistenza e della deformabilità della trave come sistema elastico e si articola nei seguenti punti:

    a) introduzione al comportamento dei materiali nell’ipotesi di risposta elastica lineare (legge di Hooke-Bernoulli);

    b) studio della trave elastica ad asse rettilineo soggetta a sola forza normale: descrizione dello stato di deformazione della linea d’asse (dilatazione lineare), determinazione dello stato di tensione interna sulla sezione trasversale e svolgimento delle verifiche di resistenza a trazione e compressione;

    c) studio della trave elastica ad asse rettilineo soggetta a solo momento flettente: definizione delle caratteristiche geometriche fondamentali delle sezioni trasversali (baricentro, momento statico e momento d’inerzia), descrizione dello stato di deformazione della linea d’asse (curvatura flessionale), determinazione dello stato di tensione sulla sezione trasversale e svolgimento delle verifiche di resistenza a flessione;

    d) studio della trave elastica ad asse rettilineo soggetta alla combinazione di forza normale e momento flettente (principio di sovrapposizione degli effetti), con relative verifiche di resistenza a presso-tensoflessione.

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Belluzzi O., Scienza delle Costruzioni, vol. 1, Zanichelli, Bologna (vari anni di edizione).

    Benvenuto E., La Scienza delle Costruzioni e il suo sviluppo storico, Sansoni, Firenze 1981; Roma 2006 (ristampa)

    Campanella A., Introduzione alla meccanica delle strutture per il design, Aracne 2014

    Foce F., Dispensa di cinematica e statica dei sistemi rigidi (scaricabile da Aulaweb)

    Foce F., Dispensa di meccanica dei sistemi elastici (scaricabile da Aulaweb)

    Hibbeler R.C, Structural Analysis, Pearson Prentice Hall, 2009 - ISBN 9780136020608

    Hibbeler R.C, Mechanics of Materials, Pearson Prentice Hall, 2005 – ISBN 9780131913455

    Nunziante L., Gambarotta L., Tralli A, Scienza delle costruzioni, McGraw-Hill Education, 2011 - ISBN 9788838666971

    Pizzetti G., Zorgno Trisciuoglio A.M., Principi statici e forme strutturali, UTET, Torino 1980.

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Ricevimento: L'orario di ricevimento studenti è indicato sulla pagina aulaweb dell’insegnamento

    LEZIONI

    MODALITA' DIDATTICHE

    Il corso si svolge attraverso lezioni teoriche ed esercitazioni applicative, durante le quali sono anche richiamati significativi esempi strutturali tratti dall’architettura costruita e vengono utilizzati modelli in scala per simulare qualitativamente il comportamento di strutture reali.

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L’esame consiste in una prova scritta sugli argomenti svolti a lezione

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La prova scritta consente di accertare l’acquisizione delle conoscenze relative all’analisi cinematica, all’analisi statica, allo stato di sollecitazione interna e alla verifica di resistenza attraverso la risoluzione di significativi problemi applicativi che simulano reali casi strutturali.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note