Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Meccanica delle strutture
Docente
Prof. Conte Giampiero
Settore Scientifico Disciplinare
ICAR/08
CFU
12
Obiettivi formativi

Il corso intende fornire agli allievi i concetti fondamentali della Scienza delle Costruzioni, avendo come finalità ultima quella di fornire gli strumenti necessari per lo studio delle strutture ed i concetti fondamentali per lo studio delle sezioni resistenti delle strutture. Importanza particolare viene rivolta ai metodi per la risoluzione delle travature isostatiche ed iperstatiche piane, alla rappresentazione grafica delle caratteristiche delle sollecitazioni ed ai criteri per la determinazione delle deformazioni.

Si affronta inoltre lo studio della geometria delle aree per la determinazione delle proprietà geometrico-inerziali delle sezioni che consentono di affrontare lo studio delle verifiche di resistenza delle sezioni.

Risultati di apprendimento attesi

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

  • applicare i concetti fondamentali della meccanica delle strutture;
  • classificare le caratteristiche delle sollecitazioni;
  • adoperare gli strumenti necessari per lo studio dell’analisi statico-cinematica;
  • comprendere la geometria delle masse;
  • applicare i metodi di risoluzione delle travature iperstatiche;
  • conoscere i criteri fondamentali per lo studio delle strutture reticolari;
  • verificare il comportamento sotto carico dei materiali da costruzione;
  • comprendere le tematiche legate al problema di Saint Venant;
  • risolvere problemi di rilevanza nel mondo delle costruzioni.
Prerequisiti

Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell´insegnamento, è necessario aver sostenuto con successo gli esami di:

  • Matematica I
  • Matematica II

Tali conoscenze rappresentano un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia superare il corso con profitto.

Programma del corso

PRIMA PARTE

Cinematica

  • Cinematica dei sistemi di punti materiali
  • Coordinate essenziali generalizzate o Lagrangiane
  • Cinematica dei piccoli spostamenti
  • Vincoli di rigidità fra punti materiali
  • Il corpo rigido

Statica

  • Equilibrio del corpo rigido
  • Equazioni cardinali della statica

Analisi statico-cinematica del corpo rigido vincolato

  • Definizione e prestazioni cinematica dei vincoli
  • Analisi cinematica del corpo rigido vincolato
  • Definizione e prestazioni statiche dei vincoli
  • Analisi statica del corpo rigido vincolato

La trave

  • Definizione cinematica dei vincoli interni
  • Definizione statica dei vincoli interni
  • Determinazione delle reazioni vincolari, procedimento generale
  • Determinazione delle reazioni vincolari, procedimento con equazioni ausiliarie

Caratteristiche delle sollecitazioni

  • Definizione delle caratteristiche delle sollecitazioni
  • Equazioni indefinite di equilibrio
  • Determinazione delle caratteristiche delle sollecitazioni

Diagrammi delle caratteristiche delle sollecitazioni

  • Convenzioni per il tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche delle sollecitazioni
  • Tracciamento dei diagrammi per le travi
  • Tracciamento dei diagrammi per i sistemi di travi

Geometria delle masse

  • Baricentro e Momento statico
  • Teorema di Varignon
  • Momento di inerzia, Momenti di inerzia polare, Momento di inerziacentrifugo
  • Raggio di inerzia
  • Teoremi di trasposizione o di Huyghens
  • Variazione del momento di inerzia rispetto agli assi di direzione variabile
  • Assi principali di inerzia
  • Ellisse centrale di inerzia

SECONDA PARTE

Analisi della tensione

  • Forze e tensioni in un solido
  • Il tensore degli sforzi (eq. di Cauchy)
  • Componente principale di tensione
  • I cerchi di Mohr
  • Le equazioni indefinite di equilibrio

Analisi della deformazione

  • Componenti di moto rigido e componenti di deformazione
  • Significato geometrico delle componenti di deformazione
  • Componenti di deformazione al variare della terna di riferimento
  • Componenti principali ed invarianti di deformazione

Legami costitutivi

  • Comportamento dei materiali strutturali
  • Elasticità lineare
  • Relazioni di Navier
  • Problema elastostatico

Il problema di De Saint Venant

  • Sforzo normale centrato
  • Flessione retta
  • Flessione deviata
  • Sforzo normale eccentrico
  • Torsione
  • Taglio

Equazione della linea elastica

  • Determinazione dell’equazione della linea elastica
  • Calcolo delle deformazioni nelle travi rettilinee inflesse
  • Composizione delle rotazioni e degli spostamenti
  • Strutture iperstatiche
  • Definizione di struttura iperstatica
  • Determinazione delle reazioni vincolari con il metodo delle forze
  • Determinazione delle reazioni vincolari con il metodo delle deformazioni

Strutture reticolari

  • Analisi cinematica delle strutture reticolari
  • Analisi statica delle strutture reticolari
  • Metodo dei nodi
  • Metodo della sezione di Ritter
Libri di testo

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

Testi di Obbligatori per il primo blocco di lezioni ed esercitazioni

  • L. Boscotrecase - A. Di Tomaso, Statica Applicata alle Costruzioni, Patron Editore, Bologna 1983
  • Erasmo Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni Volume 1, Pitagora Editrice, Bologna 1977

Testi di Obbligatori per il secondo blocco di lezioni ed esercitazioni

  • Michele Capurso, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora Editrice, Bologna 1971
  • Erasmo Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni Volume 2, Pitagora Editrice, Bologna 1977
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

L´esame si svolge in forma scritta e/o orale.

La prova ha la durata massima di 120 minuti.

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

Martedì, dalle ore 9:30 alle ore 12:00 previo appuntamento (g.conte@unimarconi.it)