1001145 - MECCANICA DELLE STRUTTURE

1_ Programma del corso:

Descrizione

L’insegnamento mira a fornire agli Studenti i principi fondamentali per la comprensione del comportamento meccanico degli elementi strutturali e ad affinare la loro intuizione nell’analisi delle strutture reali esistenti o di nuova concezione. I principali argomenti trattati riguardano: lo studio dei solidi continui, l’analisi dello stato di tensione e di deformazione, i criteri di resistenza, le teorie tecniche in grado di fornire modelli analitici per il calcolo di singoli elementi strutturali isostatici ed iperstatici. Una particolare attenzione è riservata agli elementi strutturali realizzati in muratura, in quanto solidi non resistenti a trazione. L’itinerario di apprendimento proposto prevede l’introduzione dei concetti teorici sempre con riferimento a problemi reali attinenti un processo di progettazione strutturale.

Argomenti trattati

Prolusione: concetti generali, le costruzioni, le strutture, gli elementi strutturali, il calcolo degli elementi strutturali, articolazione del Corso e piano delle lezioni. Cenni di analisi del Continuo: i concetti di tensione e di deformazione, le prove sui materiali da costruzione, i diagrammi tensione-deformazione, la legge di Hooke generalizzata, il principio di Saint Venant, la teoria tecnica della trave, problemi iperstatici semplici. Le sollecitazioni elementari nelle travi: la forza normale, la flessione semplice, sezioni inflesse di materiale omogeneo e non omogeneo, la flessione su sezioni polimateriche, la sollecitazione di taglio puro, il taglio nella flessione, la torsione semplice, la flessione deviata, l’instabilità laterale e il carico critico euleriano. Le sollecitazioni composte nelle travi: presso- e tenso-flessione semplice e deviata, posizione dell’asse neutro e considerazioni sul nocciolo centrale d’inerzia, grandi eccentricità e materiali non reagenti a trazione. Le strutture in muratura: Il problema delle murature (osservazioni generali), muri portanti pressoinflessi, le piattabande, gli archi, le volte, problemi di progetto e di verifica. La deformazione degli elementi strutturali: concetti introduttivi; la deformazione di elementi soggetti a sforzo normale, la deformazione per flessione, esempi applicativi (la trave a mensola, la trave appoggiata), metodo cinematico, metodo della linea elastica, equazione dei tre momenti, la trave continua, il principio dei lavori virtuali, il metodo della forza unitaria. Le strutture iperstatiche: il metodo delle forze, le travi iperstatiche a una campata, esempi applicativi, il principio dei lavori virtuali per la soluzione di sistemi monodimensionali iperstatici, strutture articolate piane iperstatiche, la capriata con monaco. Verifiche di resistenza: Il metodo degli stati limite.

2_Risultati attesi;

Conoscenza e comprensione:

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di riconoscere gli organismi strutturali presenti all’interno di un manufatto esistente attraverso l’esame critico di opere e realizzazioni esaminate durante il corso. I Discenti dovranno quindi acquisire tutte le conoscenze necessarie per effettuare un’analisi strutturale completa anche con riferimento alla problematica della resistenza alle azioni sismiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di riconoscere gli organismi strutturali necessari all’interno di un manufatto di nuova realizzazione mettendo in relazione le informazioni e le conoscenze acquisite e applicando una metodologia, per individuare e risolvere problemi.

Autonomia di giudizio:

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di esaminare criticamente gli organismi strutturali da loro concepiti e la loro funzione statica all’interno di un processo integrato di progettazione individuando autonomamente eventuali problematiche e proponendone la loro soluzione.

Abilità comunicative:

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di comunicare efficacemente le loro scelte progettuali con particolare riferimento agli aspetti del comportamento meccanico delle strutture dagli stessi concepite usando una terminologia appropriata e utilizzando anche strumenti di supporto grafici e informatici.

Capacità d’apprendimento:

Gli studenti dovranno acquisire le competenze necessarie a perseguire un approccio metodologico che li renda in grado di proseguire lo studio in modo autonomo anche dopo che l’insegnamento sarà concluso, sviluppando capacità di autoformazione o autoaggiornamento.