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

Il corso intende fornire le conoscenze di base della statica e della scienza delle costruzioni, con particolare rilievo all’analisi dell’equilibrio dei corpi rigidi e allo studio del comportamento meccanico dei materiali e di semplici strutture. Lo studio è affrontato sia in termini di resistenza che di deformabilità. Le applicazioni riguardano l’analisi e la progettazione meccanica di semplici oggetti di design industriale e si basa sulla verifica della capacità portante e della funzionalità dell’oggetto, ovvero la capacità di sopportare le sollecitazioni esterne senza pervenire a collassi o malfunzionamenti.

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

Commissione d'esame

FEDERICO FOCE (Presidente)

ALESSIO AGENO

DANILA AITA (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/9274/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

MECCANICA DELLE STRUTTURE A

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.