Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Scienza delle costruzioni
Docente
Prof.ssa Basili Michela
Settore Scientifico Disciplinare
ICAR/08
CFU
6
Obiettivi formativi

Il corso introduce i concetti fondamentali della Scienza delle Costruzioni, partendo da richiami di statica in cui si definisce l’equilibrio di particolari corpi rigidi, le travi, vincolate tra loro ed al suolo, sottoposte ad un sistema di forze esterne. In questo schema si calcolano le reazioni vincolari e le caratteristiche della sollecitazione. Si passa quindi a descrivere i principali stati di tensione possibili nei solidi assegnato un generico sistema di forze: sforzo normale, torsione, flessione e taglio. Si presentano inoltre i criteri di resistenza per materiali duttili e fragili. Si presenta il Principio dei Lavori Virtuali e se ne discutono le sue maggiori applicazioni. Infine si affronta lo studio della geometria delle aree che permette di calcolare quelle proprietà geometrico-inerziali della sezione di un solido che ne caratterizzano la risposta quando è sottoposto ad azioni sollecitanti.

Risultati di apprendimento attesi

Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:

  • comprendere la statica;
  • illustrare e analizzare le tensioni normali e tangenziali;
  • comprendere e utilizzare la geometria delle aree;
  • enunciare ed applicare il teorema dei lavori virtuali e dei suoi corollari.
Prerequisiti

Non sono richiesti requisiti specifici.

Programma del corso

Richiami di statica

Equilibrio del corpo rigido trave e di un sistema di corpi rigidi Definizione di modello strutturale: per la struttura, per le azioni, per i vincoli per i materiali. La trave. I carichi agenti sulla trave. Equazioni cardinali della statica. Equilibrio del corpo rigido trave piano libero e vincolato. Caratterizzazione statica dei vincoli lisci bilaterali. Vincoli esterni. Esempi di determinazione delle reazioni vincolari per sistemi semplici costituiti da un solo corpo rigido: trave appoggiata e mensola. L’equilibrio di un sistema di corpi rigidi. Vincoli interni tra due corpi rigidi. Calcolo delle reazioni vincolari per sistemi di corpi rigidi vincolati. Esempi di calcolo di reazioni vincolari: l’arco a tre cerniere.

La trave come corpo rigido

Vincolo di continuità e distorsioni. Le caratteristiche della sollecitazione. I diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione. Equazioni indefinite di equilibrio.

Elementi di Scienza delle Costruzioni

Definizione di tensione (normale e tangenziale). Tensioni in condizioni generali di carico: componenti di tensione. Esempi di calcolo di tensioni in semplici elementi meccanici.

Sforzo normale

Analisi della tensione e della deformazione. Diagramma sforzo-deformazione. Legge di Hooke. Effetto delle variazioni termiche. Carico pluriassiale, legge di Hooke generalizzata, dilatazione volumetrica e scorrimenti angolari. Principio di De Saint Venant. Esempi di calcolo in elementi meccanici.

Torsione

Analisi della tensione e della deformazione in elementi circolari. Torsione in elementi non circolari e in parete sottile. Esempi di calcolo in elementi meccanici.

Flessione

Analisi della tensione e della deformazione. Flessione retta. Flessione composta (sforzo normale eccentrico). Flessione deviata. Flessione deviata e sforzo normale. Esempi di calcolo in elementi meccanici.

Taglio

Determinazione di tensioni tangenziali in travi (non sottili e a spessore sottile). Centro di taglio. Esempi di calcolo in elementi meccanici. Tensioni principali e piani principali di tensione. Circonferenza di Mohr. Criteri di resistenza per materiali duttili e fragili.

Geometria delle aree

Definizione e calcolo di baricentro, momenti del primo ordine, momenti del secondo ordine.

Teorema dei lavori virtuali ed i suoi corollari

Teoria ed applicazioni a sistemi di travi.

Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:

  • F.P. Beer, E.Russel Johnston Jr., J.T. DeWolf, D.F. Mazurek, Meccanica dei Solidi, Elementi di scienza delle costruzioni, Mc Graw Hill, Milano, 2010.
Criteri di valutazione
Tutte le prove di verifica e autoverifica intermedie previste dai Corsi ed erogate in modalità distance learning sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuali. Le prove di verifica e autoverifica intermedie non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d´esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004.
Modalità della prova finale

Prova scritta e/o orale.

Didattica erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.
Didattica interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (m.basili@unimarconi.it)