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MODULO 2 DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI I

CODICE 72508
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 12 cfu al 2° anno di 8715 INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE (L-7) - GENOVA
  • 12 cfu al 2° anno di 8694 SCIENZE DELL'ARCHITETTURA (L-17) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ICAR/08
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    PROPEDEUTICITA
    Propedeuticità in ingresso
    Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
    • SCIENZE DELL'ARCHITETTURA 8694 (coorte 2021/2022)
    • MATEMATICA 1 56394
    MODULI Questo insegnamento è un modulo di:
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Il modulo fornisce elementi di cinematica e statica dei sistemi di corpi rigidi piani. La trave strutturale e i sistemi di travi deformabili. Travature iperstatiche. Il continuo deformabile. Modelli costitutivi e proprietà elastiche dei materiali. Analisi locale della trave elastica: problema di Saint-Venant. Teorie approssimate per profili sottili. Progetto e verifica di travi

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    Il corso introduce gli studenti alla Meccanica dei Solidi attraverso la formulazione di opportuni modelli matematici atti a simulare il comportamento reale del materiale. Tra questi il più semplice e largamente utilizzato è noto come continuo di Cauchy. Il corso rappresenta pertanto una introduzione alla Meccanica dei Materiali (per usare una terminologia anglosassone) che risulta fondamentale in ogni campo dell’Ingegneria, non solo per l’Ingegneria Civile e Ambientale. L’obiettivo formativo principale è fornire, nella prima parte del corso, basi sull’analisi di tensione, deformazione e legame costitutivo di solidi tridimensionali in ambito lineare (i.e., piccoli spostamenti e gradienti di spostamento). Nella seconda parte del corso viene affrontato un modello particolare in grado di rappresentare un continuo mono-dimensionale di tipo trave (modello di De Saint Venant), la cui soluzione permette di trattare tutti i casi di sollecitazione presenti nei problemi strutturali ingegneristici. Il forte collegamento con il Modulo 1 viene più volte sottolineato con semplici esempi. Alla fine del corso gli studenti saranno quindi in grado di progettare e verificare semplici travi soggette a sollecitazioni non solo di natura piana ma anche tridimensionale (come nel caso di flessione deviata e torsione).

    Durante il corso lo studente deve sviluppare le seguenti, principali capacità, come risultato del processo di apprendimento:

    - interpretare fisicamente stati di deformazione e stati di tensione
    - determinare deformazioni e tensioni principali e loro direzioni in modo analitico e grafico
    - scrivere equazioni di congruenza e di equilibrio del corpo continuo
    - utilizzare le equazioni di legame costitutivo di materiali elastici lineari isotropi e scriverne l’energia potenziale elastica
    - determinare stati di tensione, di deformazione e campi di spostamenti derivanti da differenti sollecitazioni semplici e composte nell’ambito del modello continuo di De Saint Venant: sforzo normale, flessione retta e composta, presso-tenso flessione, torsione, taglio, torsione e taglio
    - rappresentare graficamente gli stati di tensione determinati
    - utilizzare teorie approssimate per la valutazione della torsione uniforme in sezioni sottili aperte e chiuse
    - effettuare verifiche di resistenza in presenza di stati pluriassiali di tensione
    - saper affrontare problemi di progetto e verifica di travi semplici

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni frontali: alla lavagna con uso di proiezioni

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Il continuo di Cauchy
      Analisi della deformazione
      Analisi della tensione
      Identità dei Lavori Virtuali
      Legame costitutivo
      Il problema elastico e il postulato di De Saint Venant

    Il problema di De Saint Venant
       Metodo semi-inverso
       Soluzione generale per la tensione normale
       Sottoproblema 1: estensione uniforme
       Sottoproblema 2: flessione uniforme
       Problemi composti (flessione deviata e forza normale eccentrica)
       Sottoproblema 3: torsione uniforme
       Sottoproblema 4: flessione non uniforme
       Problemi composti: taglio e torsione, centro di taglio
       Cenni sui criteri di resistenza, tensione ideale, il criterio di Huber-Mises-Hencky
     

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Dispense del corso disponibili su Aulaweb

    Video delle lezioni disponibili su Teams

    Nunziante, Gambarotta, Tralli - Scienza delle Costruzioni - McGraw Hll (capitoli 5 e 6)
    Luongo, Paolone - Scienza delle Costruzioni: Il continuo di Cauchy - Casa Editrice Ambrosiana (capitoli 1-6, 10)
    Casini, Vasta - Scienza delle Costruzioni - Città Studi Edizioni (capitoli 13-22, 24)

    DOCENTI E COMMISSIONI

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

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

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    L’esame del modulo 2 di SdC I si articola in una prova scritta e in una prova orale.

    Durante lo svolgimento del corso si svolgeranno 2 prove parziali il cui superamento esonera dal sostenere la prova scritta.

     

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La prova scritta è basata sulla soluzione di alcuni (2/3) problemi simili a quelli trattati durante le esercitazioni del Corso, riguardanti tutto il programma del corso. E' ammesso l’uso di libri o appunti (prova scritta open-book), non è ammesso l'uso di apparecchiature elettroniche di alcun genere (cellulari, tablet, laptop). Le prove scritte hanno validità nell’intero AA in cui vengono sostenute (Giugno-Febbraio, dal momento che il modulo si svolge nel II semestre). Lo studente che abbia riportato nella prova scritta una votazione ritenuta sufficiente (generalmente uguale o superiore a 18) è ammesso alla prova orale. La consegna di una prova scritta annulla l’esito di eventuali prove scritte sostenute in precedenza.

    Le prove parziali scritte proposte durante lo svolgimento del corso (II semestre), superate nel loro complesso con una votazione ritenuta sufficiente (entrambe con esiti superiori a 7/30 e con una votazione complessiva approssimativamente superiore a 16), sostituiscono la prova scritta. Le prove parziali perdono validità se la prova orale non viene sostenuta nell'AA in cui vengono sostenute, fino allo svolgimento del corso successivo (indicativamente febbraio). I temi delle prove parziali vertono sui contenuti sviluppati nei periodi antecedenti la prova stessa e riguardano la prima (continuo di Cauchy) e la seconda parte (soluzioni del modello di DSV) del corso. La consegna di una prova scritta annulla l’esito delle prove parziali.

    La prova orale è finalizzata alla verifica dell’acquisizione dei concetti e delle capacità di analisi acquisiti dallo studente e dalla conoscenza della parte teorica del programma, oltre a una possibile discussione di quanto emerso dalla prova scritta. Per sostenere la prova orale è necessario avere una prova scritta valida ed essere in regola con le propedeuticità. Se l’esito della prova orale non è sufficiente, è possibile ripetere la prova orale UNA SOLA VOLTA mantenendo valida la prova scritta ma SOLO se la prova scritta era stata superata con una votazione superiore a 18.

    Gli esami si svolgono in Italiano. L’esame orale può essere sostenuto in Inglese.