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 principi teorici fondamentali che sono essenziali per l'analisi del comportamento meccanico dei solidi elastici, con particolare enfasi sui sistemi di travi.

Attraverso l'acquisizione e l'applicazione di tali principi, gli studenti svilupperanno una solida comprensione dei concetti fondamentali che regolano il comportamento strutturale dei materiali e dei sistemi di supporto. Questo permetterà loro di affrontare in modo efficace le sfide progettuali e analitiche che incontreranno nelle fasi successive del loro percorso di studi e nella pratica professionale.

Il corso si propone quindi di fornire agli studenti le basi teoriche e concettuali necessarie per affrontare con successo gli argomenti più avanzati nel campo dell'ingegneria delle costruzioni, preparandoli per una futura carriera nel settore ingegneristico.

Oltre ad acquisire i concetti teorici elencati di seguito, lo studente dovrebbe essere in grado di applicarli ai problemi proposti.

Conoscenze:

Statica e cinematica dei corpi rigidi: equilibrio e congruenza.
Caratteristiche di sollecitazione nei sistemi di travi isostatici.
Analisi dello stato di tensione e di deformazione dei corpi deformabili.
Comportamento meccanico dei materiali: elasticità, duttilità, rottura, resistenza.
Caratteristiche di sollecitazione nei sistemi di travi iperstatici.
Stato tensionale per trazione, flessione, taglio e torsione.
Abilità:

Calcolare le reazioni vincolari in una struttura isostatica.
Tracciare i diagrammi di sollecitazione in strutture isostatiche e la loro linea elastica.
Operare sulle componenti di tensione e deformazione.
Calcolare le tensioni nei sistemi di travi sulla base del principio di de Saint Venant.
Applicare i criteri di resistenza per gli stati tensionali triassiali.
Verificare un pilastro snello caricato di punta.

Gli studenti dovrebbero avere una solida comprensione della teoria cinetica, 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. La soluzione delle strutture composte da travi isostatiche,
2. La soluzione di strutture iperstatiche con il metodo delle forze
3. Introduzione al metodo degli spostamenti
4. L'analisi della tensione, compreso il circolo di Mohr delle tensioni ,
5. L'analisi della deformazione
6.La teoria della tensione
7. Le equazioni costitutive dei mezzi continui elastico-lineari, l'equazione della linea elastica della trave inflessa
8. Il principio dei lavori virtuali per la trave
9. Il principio di minimo dell'Energia Potenziale Totale
10. Il problema del de Saint Venant nelle tensioni normali e tangenziali
11. La teoria tecnica della trave a taglio (Formula di Jourawski)
12. la verifica delle sezioni
13. I criteri di resistenza dei materiali
14. La stabilità dell'equilibrio delle travi a deformabilità concentrata
15. La stabilità della trave inflessa soggetta a carico di punta (Formula di Eulero)

L.Nunziante, L.Gambarotta, A.Tralli, Scienza delle costruzioni, McGraw-Hill, terza edizione 2011

M.Capurso, Lezioni di scienza delle costruzioni, edizione Esculapio

Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;

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

Italiano

scritto e orale

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Città, infrastrutture e capitale sociale" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile