ID:
A001872
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
INGEGNERIA CIVILE/DESIGN OF CIVIL STRUCTURES Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si prefigge di:
- fornire allo studente una adeguata
conoscenza teorica e degli aspetti metodologico-operativi della Scienza
delle Costruzioni, con particolare riferimento al comportamento
meccanico dei materiali e delle strutture; di fornire gli strumenti teorici e
applicativi per la caratterizzazione meccanica dei materiali da costruzione
omogenei ed elastico-lineari; con l'obiettivo principale di rendere
applicabili le nozioni acquisite a problemi strutturali reali, utilizzando
opportune tecniche analitiche;
- fornire gli
strumenti di base della Scienza delle Costruzioni per modellare
correttamente la struttura resistente di un organismo edilizio o di una
infrastruttura in termini di azioni esterne; fornire gli strumenti utili per
effettuare l'analisi strutturale di opere edili in conformità ai materiali
scelti, alle metodologie costruttive, alla funzionalità, agli standard
normativi; trasferire le capacità adeguate sia per ideare e sostenere
argomentazioni teoriche che per risolvere problemi specifici relativi alla
analisi strutturale di modelli semplificati di edifici e infrastrutture;
- fornire gli strumenti per formulare e
sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di
soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi
pronunciare sulle prestazioni delle strutture dell'ingegneria civile;
- fornire gli strumenti per comunicare con
linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del proprio settore,
ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni
applicative specifiche della Scienza delle Costruzioni;
- far crescere la consapevolezza di
essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di
livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite
per la soluzione di problemi di meccanica delle strutture e di seguire con
profitto corsi di aggiornamento tecnico e normativo, con l'obiettivo di
tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico
specifico del settore dell'analisi strutturale.
- fornire allo studente una adeguata
conoscenza teorica e degli aspetti metodologico-operativi della Scienza
delle Costruzioni, con particolare riferimento al comportamento
meccanico dei materiali e delle strutture; di fornire gli strumenti teorici e
applicativi per la caratterizzazione meccanica dei materiali da costruzione
omogenei ed elastico-lineari; con l'obiettivo principale di rendere
applicabili le nozioni acquisite a problemi strutturali reali, utilizzando
opportune tecniche analitiche;
- fornire gli
strumenti di base della Scienza delle Costruzioni per modellare
correttamente la struttura resistente di un organismo edilizio o di una
infrastruttura in termini di azioni esterne; fornire gli strumenti utili per
effettuare l'analisi strutturale di opere edili in conformità ai materiali
scelti, alle metodologie costruttive, alla funzionalità, agli standard
normativi; trasferire le capacità adeguate sia per ideare e sostenere
argomentazioni teoriche che per risolvere problemi specifici relativi alla
analisi strutturale di modelli semplificati di edifici e infrastrutture;
- fornire gli strumenti per formulare e
sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di
soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi
pronunciare sulle prestazioni delle strutture dell'ingegneria civile;
- fornire gli strumenti per comunicare con
linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del proprio settore,
ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni
applicative specifiche della Scienza delle Costruzioni;
- far crescere la consapevolezza di
essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di
livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite
per la soluzione di problemi di meccanica delle strutture e di seguire con
profitto corsi di aggiornamento tecnico e normativo, con l'obiettivo di
tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico
specifico del settore dell'analisi strutturale.
Prerequisiti
Conoscenze di analisi matematica (concetti di limite, derivata, integrale,
equazioni differenziali), di Geometria (calcolo matriciale, problema agli
auto-valori), conoscenze di Fisica (concetti di forze, tensioni); conoscenze
di Meccanica Razionale (calcolo vettoriale, equilibrio, qualità
dell’equilibrio).
equazioni differenziali), di Geometria (calcolo matriciale, problema agli
auto-valori), conoscenze di Fisica (concetti di forze, tensioni); conoscenze
di Meccanica Razionale (calcolo vettoriale, equilibrio, qualità
dell’equilibrio).
Metodi didattici
Al fine di raggiungere gli obiettivi formative prefissati, il corso si svolgerà mediante lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Tutte le attività si svolgeranno con l’ausilio di slides. Le esercitazioni in aula vengono svolte dal docente su alcuni esempi fondamentali e successivamente dagli studenti sotto la guida del docente. La soluzione degli esercizi proposti rappresenta un momento fondamentale di interazione e di partecipazione nel quale è incoraggiato il lavoro di gruppo e il confronto tra i risultati ottenuti. Nel corso delle esercitazioni gli studenti vengono chiamati a turno per illustrare i risultati ottenuti in modo da stimolare la loro capacità di formulare soluzioni elaborate in autonomia o in gruppo, da acquisire dimestichezza con la presentazione dei loro risultati e da affinare la loro capacità di espressione utilizzando un linguaggio rigoroso.
Verifica Apprendimento
La verifica finale dell’apprendimento consta di due parti: una prova scritta, di tipo applicativo e della durata di 3/4 ore, che consiste nella risoluzione di due problemi relativi agli argomenti trattati a lezione e una prova orale con domande aperte sugli argomenti trattati durante il corso. La valutazione della prova scritta viene formulata in trentesimi e rimane valida per tutta la sessione di esami. Soltanto gli studenti che superano la prova scritta saranno ammessi alla prova orale. L'eventuale prova orale si svolge dopo pochi giorni dalla prova scritta. Durante la prova orale sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti. L’esame ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di apprendimento dei contenuti del corso da parte dello studente e la sua capacità di collegare gli argomenti trattati. Il voto finale è valutato considerando la media tra il voto alla prova scritta e il voto alla prova orale ed è espresso in trentesimi.
Testi
Egor Paul Popov, Toader A. Balan Engineering Mechanics of Solids, Prentice Hall, Second Edition.
Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr., John T. DeWolf, David F. Mazurek. Mechanics of Materials, McGraw Hill, Eight Edition.
Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston Jr., John T. DeWolf, David F. Mazurek. Mechanics of Materials, McGraw Hill, Eight Edition.
Contenuti
Concetto generale di tensione: definizione della tensione normale, tensore di tensione, equazioni differenziali di equilibrio, analisi della tensione di barre caricate assialmente (massima tensione normale e tensioni su sezioni inclinate in barre caricate assialmente), tensione tangenziali, analisi per tensioni normali e tangenziali, resistenza ultima a rottura di un materiale e tensione ammissibile, coefficiente di sicurezza.
Deformazione: prova di trazione e deformazione estensionale, relazioni tensioni-deformazioni, diagrammi tensioni-deformazioni, legge di Hooke, deformazione dovuta a carico termico.
Deformazione assiale delle aste: deformazione di barre caricate assialmente, strutture staticamente determinate, Principio di Saint-Venant e concentrazione di tensioni, energia elastica di deformazione per stato di tensione uniassiale.
Legge di Hooke generalizzata: relazione tensione-deformazione per stati pluriassiali, tensore delle deformazioni, legge di Hooke generalizzata per materiali isotropi, relazione tra costanti elastiche.
Analisi statica delle travi: definizione dei vincoli e convenzioni sui carichi, valutazione delle reazioni vincolari delle travi; sforzo normale, taglio e momento flettente nelle travi; diagrammi di sforzo normale, taglio e momento flettente.
Trasformazioni di tensione e deformazione: trasformazione di tensioni piane, tensioni principali in problemi a due dimensioni, massime tensioni tangenziali in problemi a due dimensioni, Cerchio di Mohr per le tensioni in problemi a due dimensioni, tensioni principali nello stato di tensione piano, cerchio di Mohr per stato di tensione generale, deformazione in problema a due dimensioni.
Studio di travi inflesse: inflessione della trave tramite integrazione diretta, relazione momento-curvatura, equazione differenziale della linea elastica, condizioni al contorno, soluzioni per integrazione diretta, travi staticamente indeterminate, metodo delle forze, applicazione del metodo di sovrapposizione a travi staticamente indeterminate.
Colonne: teoria della stabilità per le colonne, carico critico di Eulero per colonne con diverse condizioni di vincolo.
Energia e lavoro virtuale: energia elastica di deformazione, Principio dei lavori virtuali (PLV), metodo degli spostamenti virtuali, metodo delle forze virtuali, applicazioni del PLV, teorema di Castigliano, il PLV nell’analisi di strutture elastiche staticamente indeterminate.
Deformazione: prova di trazione e deformazione estensionale, relazioni tensioni-deformazioni, diagrammi tensioni-deformazioni, legge di Hooke, deformazione dovuta a carico termico.
Deformazione assiale delle aste: deformazione di barre caricate assialmente, strutture staticamente determinate, Principio di Saint-Venant e concentrazione di tensioni, energia elastica di deformazione per stato di tensione uniassiale.
Legge di Hooke generalizzata: relazione tensione-deformazione per stati pluriassiali, tensore delle deformazioni, legge di Hooke generalizzata per materiali isotropi, relazione tra costanti elastiche.
Analisi statica delle travi: definizione dei vincoli e convenzioni sui carichi, valutazione delle reazioni vincolari delle travi; sforzo normale, taglio e momento flettente nelle travi; diagrammi di sforzo normale, taglio e momento flettente.
Trasformazioni di tensione e deformazione: trasformazione di tensioni piane, tensioni principali in problemi a due dimensioni, massime tensioni tangenziali in problemi a due dimensioni, Cerchio di Mohr per le tensioni in problemi a due dimensioni, tensioni principali nello stato di tensione piano, cerchio di Mohr per stato di tensione generale, deformazione in problema a due dimensioni.
Studio di travi inflesse: inflessione della trave tramite integrazione diretta, relazione momento-curvatura, equazione differenziale della linea elastica, condizioni al contorno, soluzioni per integrazione diretta, travi staticamente indeterminate, metodo delle forze, applicazione del metodo di sovrapposizione a travi staticamente indeterminate.
Colonne: teoria della stabilità per le colonne, carico critico di Eulero per colonne con diverse condizioni di vincolo.
Energia e lavoro virtuale: energia elastica di deformazione, Principio dei lavori virtuali (PLV), metodo degli spostamenti virtuali, metodo delle forze virtuali, applicazioni del PLV, teorema di Castigliano, il PLV nell’analisi di strutture elastiche staticamente indeterminate.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi
INGEGNERIA CIVILE
Laurea
3 anni
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Persone
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