ELEMENTI
STRUTTURALI A
Per allievi in Ingegneria
Civile e Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Scopo del
corso
Testi
consigliati
Programma
del corso
Programma
in lingua inglese
Scopo
del corso.
Lo studente acquisisce la
capacita' di calcolare lo stato di sforzo e di deformazione in strutture
iperstatiche semplici.
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Testi
consigliati.
O. Belluzzi: "Scienza
delle costruzioni" Volumi I e II, Zanichelli.
C. Comi, L. Corradi Dell'Acqua: "Introduzione alla meccanica
strutturale" Seconda edizione, McGraw-Hill.
A. Migliacci: "L'architettura dell'equilibrio e della deformazione"
Volumi I e II, CEA.
F.P. Beer, E. Russel Johnston Jr., J.T. DeWolf: "Meccanica dei
solidi. Elementi di scienza delle costruzioni" Terza edizione, McGraw-Hill.
E. Benvenuto: "La scienza delle costruzioni e il suo sviluppo storico",
Edizioni di Storia e Letteratura.
F. Genna, A. Franchi: "Lezioni di scienza delle costruzioni",
Esculapio.
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Programma
del corso.
Prolusione e
concetti di base
La sicurezza strutturale; richiamo di "Fondamenti di Statica"
(equazioni cardinali della statica, analisi cinematica di sistemi di
travi, azioni interne in elementi di trave, geometria delle masse);
introduzione dei concetti di legame costitutivo e congruenza; l'ipotesi di
piccoli spostamenti; costruzioni, strutture ed elementi strutturali; lo
sforzo nei continui di Cauchy; le variabili generalizzate di sforzo negli
elementi strutturali; il postulato di de Saint-Venant; il principio di
sovrapposizione degli effetti.
Classificazione
degli elementi strutturali
Le strutture lineari tese e compresse (funi e archi); travi; elementi
bidimensionali piani (lastre e piastre); volte e gusci; membrane; sistemi
di elementi strutturali.
Le
azioni applicate alle costruzioni
Considerazioni generali e definizioni; carichi ripartiti; carichi
concentrati; l'effetto della temperatura; cedimenti vincolari e difetti di
montaggio.
I materiali e
il loro utilizzo nelle strutture
Considerazioni generali; resistenza; elasticita'; plasticita'; viscosita';
il concetto di legame costitutivo; il legame elastico lineare isotropo.
Analisi dello
stato di sforzo e di deformazione in elementi di trave: azione assiale
La deformazione e la rigidezza assiale; analisi di sistemi
iperstatici di travi soggetti a sola azione assiale.
Analisi dello
stato di sforzo e di deformazione in elementi di trave: flessione
Il piano e l'asse di sollecitazione; il piano di inflessione; l'ipotesi di
Bernoulli-Navier; flessione retta; la curvatura e la rigidezza flessionale; i moduli di
resistenza; flessione deviata.
Flessione
composta con azione assiale
Il centro di sollecitazione; il nocciolo centrale d'inerzia;
applicazioni: archi in materiale non resistente a trazione e analisi
dell'interazione tra plinto di fondazione e terreno.
Analisi dello
stato di sforzo e di deformazione in elementi di trave: torsione
Problematiche connesse alla forma della sezione (sezioni compatte e
sezioni in parete sottile aperte o chiuse); soluzione esatta per sezioni
di forma circolare e circolare cava; l'angolo unitario di torsione e la
rigidezza torsionale; torsione in elementi di trave non assialsimmetrici:
l'ingobbamento.
Analisi dello
stato di sforzo e di deformazione in elementi di trave: taglio
Lo scorrimento medio: il fattore di taglio, l'area di taglio
e la rigidezza tangenziale; la teoria approssimata di Jourawsky; il centro di taglio.
La sicurezza
strutturale e la verifica di resistenza
Cenni storici; il ruolo della duttilita'; procedura deterministica
e procedura probabilistica; i criteri di resistenza.
Il metodo della
linea elastica
L'equazione della linea elastica alle derivate seconde per il calcolo di
spostamenti e incognite iperstatiche in elementi di trave inflessi.
Analisi
strutturale
I vincoli elastici e il loro ruolo nell'analisi strutturale; il metodo
delle forze per l'analisi di strutture iperstatiche; travi continue;
l'equazione dei tre momenti; travi Gerber; telai piani e spaziali;
telai a nodi fissi e a nodi mobili.
Stabilita'
dell'equilibrio elastico
Definizione del problema e rilassamento dell'ipotesi di piccoli
spostamenti; l'asta di Eulero; la luce di libera inflessione e la
snellezza; verifica di elementi di trave compressi; la formula di Newmark;
carico critico di strutture costituite da aste rigide e vincoli elastici.
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Programma
in lingua inglese.
Classification of structural elements.
Loads applied to structures. Structural materials. Stress and strain in
beam elements: tension and compression, bending, torsion, and shear.
Displacement computation in beams under bending. Statics of simple
statically indeterminate structures. Criteria for evaluating structural
safety. Stability of equilibrium.
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