Claudio FRANCIOSI | SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI | |
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SCUOLA di INGEGNERIA | |
Laurea | |
INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE |
CFU | Ore | Ciclo | Docente | ||||
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1 | SCIENZA DELLE COSTRUZIONI | ||||||
12 | 120 | Annuale | FRANCIOSI Claudio |
Lingua insegnamento | Italiano |
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Obiettivi formativi e risultati di apprendimento | Il corso ha un doppio obiettivo formativo: fornire le basi per una analisi dettagliata del comportamento staticoi di un soilido deformabile, ed utilizzare quanto raggiunto in questa sede per l'analisi di semplici strutture a scheletro. Conoscenza e capacità di apprendimento Lo studente deve anzitutto impadronirsi del lessico strutturale, dimostrando familiarità coi concetti di base, quale tensioni, deformazioni, elasticità, lavoro. Poi deve essere in grado di riconoscere il carattere statico di una struttura, individuamdo il relativo grado di labilità/isostaticità/iperstaticità, e conseguentemente deve individuare l'approccio corretto per l'analisi della struttura. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà dimostrare di padroneggiare la statica di semplici strutture mono-dimensionali, ricorrendo di volta in volta a diversi metodi solutivi. La sua autonomia culturale verrà giudicata in base alla sua scelta di giudizio, ed alla sua capacità di concettualuzzare e generalizzare i concetti di analisi strutturale. A tal fine, alcune esercitazioni proporranno le più usuali categorie strutturali (travature reticolari, maglie chiuse, telai etc) e di volta in volta lo studente dovrà scegliere il più adatto approccio solutivo Abilità comunicative La padronanza del lessico strutturale sarà fondamentale ai fini della comunicazione, sia scritta che orale, con qualsiasi persona interessata a concetti di base dell'ingegneria strutturale: stress, strain, stabilità strutturale, elasticità, rischio etc. sono tutti paradigmi che lo studente dovrà essere in grado di trasmettere ed illustrare nel modo più piano ed intuitivo possibile Capacità di apprendimento: Le capacità di apprendimento saranno direttamente proporzionali allo sforzo operato per comprendere i primi concetti di base, nonchè la metodologia di studio, che non si basa su formule astratte e regole empiriche, ma su una catena deduttiva a partire da semplici ed intuitivi assiomi. |
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Prerequisiti | PREREQUISITI Per un’efficace comprensione dei principali argomenti della SdC, è necessario avere acquisito e In particolare, è opportuna una buona conoscenza delle regole di derivazione ed integrazione, nonchè della teoria degli autovalori/autovettori per una matrice simmetrica. Inoltre, è opportuna una conoscenza di base della teoria delle equazioni differenziali, nonchè del teorema della divergenza Infine, anche se non strettamente necessario, è gradita una conoscenza del comportamento meccanico di semplici sistemi rigidi |
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Contenuti del corso | 1. Analisi statico-cinematica di sistemi rigidi 2. Analisi del corpo solido tridmensionale deformabile: tensioni e deformazioni 3. Analisi del corpo lineramente elastico 4. La teoria della trave di De Saint-Venant: trazione, flessione, torsione, taglio 5. La teoria tecnica della trave di Eulero-Bernoulli e di Timoshenko 6. L'approccio integrale col principio dei lavori virtuali 6. Il calcolo dei telai piani iperstatici |
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Programma esteso | Cinematica e statica del corpo rigido bidimensionale - L'analisi cinematica delle strutture: strutture labili e strutture cinematicamente determinate. L'analisi statica delle strutture: strutture ipostatiche, isostatiche ed iperstatiche. Analisi della tensione e della deformazione - e equazioni costituite – La legge di Hooke – Il problema ai limiti della teoria dell'elasticità e le equazioni di Cauchy-Navier – Stati monoassiali di deformazione e di tensione – Stati piani di spostamento, stati piani di tensione – I metodi variazionali: principio dei lavori virtuali, dimostrazione e significato meccanico – Il principio delle forze virtuali, il principio degli spostamenti virtuali - Principio di minimo dell'energia potenziale totale, principio di minimo sull'energia complementare totale. L'impostazione generale del problema della trave. Ipotesi di De Saint-Venant sullo stato tensionale, I sei casi semplici di De Saint Venant: riassunto. - Il caso assiale – La teoria tecnica della trave, Eulero-Bernoulli e Timoshenko Il metodo della doppia integrazione:applicazione alla trave appggiata, ad una trave a due tratti, ad un telaio zoppo. - Il metodo delle analogie di Mohr – Il metodo della composizione degli spostamenti – La scrittura diretta delle equazioni di congruenza - Il metodo misto - Le distorsioni distribuiti e le variazioni termiche uniformi e flessionali. Il problema ai limiti in presenza di distorsioni. Il principio dei lavori virtuali per i sistemi di travi: calcolo di spostamenti su sistemi isostatici Il principio dei lavori virtuali per la scrittura delle equazioni di congruenza. I teoremi di reciprocità: Maxwell, Betti, Colonnetti, Volterra - Le strutture simmetriche soggette a carichi simmetrici ed antisimmetrici – I telai assialmente rigidi: l'impostazione delle condizioni di equilibrio e di congruenza - Linee di influenza: i sedici principali casi per le travi ad asse rettilineo. Le travi soggette a carico assiale di compressione: la deduzione del problema ai limiti per via energetica ??????? |
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Metodi didattici | 80 ore di lezioni teoriche frontali 40 ore di esercitazioni Sia le lezioni che le esercitazioni sono svolte manualmente, con l'ausilio del gesso, in modo da mantenere un passo lento, e così facilitare la comprensione e la digestione degli argomenti esposti |
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Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una preventiva verifica scritta finale, della durata di due ore, in cui viene proposto un singolo esercizio: lo studente dovrà scegliere il metodo solutivo più appropriato e dimostrare di saper giungere a risultati corretti. Superata la prova scritta, si accederà alla prova orale, in cui lo studente dovrà dimostrare di padroneggiare i principali argomenti del corso, sia teorici che pratici |
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Testi di riferimento e di approfondimento, materiale didattico Online | I contenuti del corso sono riportati in extenso nelle dispense reperibili on line all'indirizzo web:www.scienzadellecostruzioni.co.uk Per coloro che abbiano voglia e tempo per approfondire alcuni argomenti del corso, nello stesso sito web sono disponibili alcune decine di testi didattivi più o meno recenti. Protetti da copyright, e quindi non disponibili sul sito, possono utilizzarsi: - Carpinteri, "Scienza delle Costruzioni" Vol.I e Vol.II (Pitagora editore) - A. Saada, "Elasticity" Pergamon Press ???????- E. Benvenuto - "La Scienza delle Costruzioni" Sansoni |
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Metodi e modalità di gestione dei rapporti con gli studenti | Il docente è disponibile per colloqui il lunedì, dalle 8.30 alle 9.30, ed il mercoledì dalle 11.30 alle 12.30. Sono inoltre fortemente incoraggiati i rapporti tramite mail (indirizzo franciosi@scienzadellecostruzioni.co.uk) per qualsiasi dubbio, perplessità o semplice informazione |
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Date di esame previste | 19 febbraio 2020 - 30 marzo 2020 - 4 maggio 2020 - 8 giugno 2020 - 20 luglio 2020 - 21 settembre 2020 - 19 ottobre 2020 - 30 novembre 2020 |
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Seminari di esperti esterni | No |
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