Scienza delle Costruzioni II

Descrizione del corso

Il corso fornisce le basi teoriche dell’Ingegneria Strutturale. Fondandosi sulle conoscenze acquisite nei corsi di Geometria, Analisi, Fisica e di Scienza delle Costruzioni I introduce i concetti fondamentali della meccanica delle strutture con riferimento a sistemi naturalmente discreti e a sistemi di travi. Tenuto conto della formazione culturale e delle esigenze specifiche degli allievi cui è rivolto, il corso si propone essenzialmente di fornire gli strumenti metodologici che consentono di interpretare e risolvere la risposta statica delle strutture e la verifica agli stati limite.

Orario delle lezioni

• Lunedì, Mercoledì e Venerdì, dalle ore 08:00 alle ore 10:00, aula 11 (San Pietro in Vincoli)

• Giovedì, dalle ore 14:00 alle ore 16:00, aula 33 (San Pietro in Vincoli)

Le lezioni sono svolte in presenza, pertanto con docente e studenti in aula.

Al fine di gestire le comunicazioni docente-studenti, verrà utilizzata la piattaforma Google Classroom.

l codice d'iscrizione al corso su Google Classroom è: snou72o

A tutti gli studenti è richiesto di registrarsi al corso accedendo a Google Classroom con il codice sopra indicato.

Argomenti trattati

1. Introduzione alla Meccanica delle Strutture

• modellazione geometrica e cinematica

• modellazione delle azioni

• modellazione costitutiva

• esempio di analisi della risposta strutturale e di verifica agli stati limite

2. Modelli naturalmente discreti

• cinematica: spostamenti rigidi infinitesimi, caratterizzazione dei vincoli, classificazione delle strutture, telai e travature reticolari piane

• statica: equazioni cardinali della statica, sistemi di forze e coppie, elementi di statica grafica, caratteristiche della sollecitazione nei sistemi di travi

• dualità, teorema dei lavori virtuali e corollari

• legame costitutivo di organi deformabili monodimensionali: aspetti fenomenologici e principali modelli reologici

• formulazione del problema elastico, elasto-viscoso e elasto-plastico

• analisi limite e analisi di stabilità dell’equilibrio elastico

• domini di interazione limite ultimi e di stabilità elastica

3. Introduzione alle teorie strutturali: la trave ad asse rettilineo

• cinematica: descrittori cinematici e deformazioni generalizzate, equazioni di congruenza, discontinuità cinematiche, la trave indeformabile allo scorrimento angolare

• statica: forze e sforzi generalizzati, le equazioni puntuali di equilibrio e di equilibrio al contorno

• dualità, teorema dei lavori virtuali e corollari

• formulazione integrale dell’equilibrio e della congruenza

• identificazione costitutiva a livello sezionale: elastica, elasto-viscosa, elasto-plastica; domini di interazione ai limiti elastico e ultimo

• formulazione del problema fondamentale della meccanica delle strutture; i problemi elastico, elasto-viscoso, elasto-plastico

• formulazione energetica del problema elastico

• le strategie risolutive del problema elastico: il metodo degli spostamenti e il metodo delle forze

• concetto di cerniera plastica e analisi limite

• analisi di stabilità dell’equilibrio elastico

4. Sistemi di travi

• travature isostatiche e iperstatiche

• soluzione del problema elastico con i metodi delle forze e degli spostamenti

• simmetrie strutturali

• domini di interazione agli stati limite di stabilità elastica e ultimo

• linee di influenza, analisi limite e verifiche agli stati limite di esercizio e ultimo

5. Introduzione alle verifiche strutturali

• stati limite di esercizio e stati limite ultimi

• verifiche di deformabilità

• verifiche di resistenza puntuali, di sezione, di struttura

• verifiche di stabilità dell’equilibrio

• definizione degli scenari di carico: il concetto di linee di influenza

Esami di profitto

L’esame prevede una prova scritta, volta a verificare la preparazione dello studente nella soluzione di problemi applicativi inerenti il comportamento meccanico delle strutture, e una prova orale. Quest’ultima consiste nella discussione dei risultati della prova scritta, con eventuale approfondimento delle conoscenze teoriche acquisite dallo studente. L’esito positivo della prova scritta è vincolante ai fini della ammissione alla prova orale.

Testi di riferimento e materiale didattico

Durante il corso sarà predisposto dal docente del materiale didattico di supporto allo studio degli argomenti trattati. Questo sarà reso disponibile agli allievi attraverso la piattaforma Microsoft Teams e scaricabile dal sito del docente, attraverso il link sovrastante, previa richiesta di autorizzazione all’accesso dei file.

Testi di riferimento:

• A. Luongo, A. Paolone, Meccanica delle strutture. Sistemi rigidi ad elasticità concentrata, Casa Editrice Ambrosiana, 1997.

• A. Luongo, A. Paolone, Scienza delle Costruzioni. Il Continuo di Cauchy, Casa Editrice Ambrosiana, 2005.

• A. Luongo, A. Paolone, Scienza delle Costruzioni. Il Problema di De Saint Venant, Casa Editrice Ambrosiana, 2005.

• E. Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 1 e 2, 3a ed., Pitagora, 1993

Altri testi consigliati:

• G. Ceradini, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Vol. 1 e 4, ESA, 1995.

• P. Casini, M. Vasta. Scienza delle Costruzioni, DeAgostini CittàStudi, 4a ed., 2019.

• C. Comi, L.C. Dell'Acqua. Introduzione alla meccanica strutturale, McGraw-Hill, 4a ed., 2016.