Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: SCIENZA DELLE COSTRUZIONI MOD. I

Corso

Ingegneria Civile-Ambientale

Curriculum

Civile

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2016/2017

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/08

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

GIUSEPPE FAILLA

Obiettivi

Capacità di classificare sistemi di corpi rigidi dal punto di vista cinematico e statico. Capacità di effettuare l’analisi dello stato di tensione e deformazione in un corpo continuo. Conoscenza del legame costitutivo elastico-lineare in materiali isotropi. Apprendimento dei criteri di resistenza per materiali fragili e duttili. Capacità di formulare il problema dell’equilibrio elastico in corpi continui e conoscenza dei principali metodi di soluzione.

Programma

Analisi cinematica di sistemi di travi
Cinematica dei corpi rigidi. Gradi di libertà dei corpi rigidi e spostamenti generalizzati. Spostamenti rigidi infinitesimi. Principio di sovrapposizione degli effetti. Spostamenti rigidi piani. Centro di rotazione assoluta. Vincoli esterni: definizione e classificazione cinematica. Condizioni di vincolo linearizzate nell'ipotesi di spostamenti rigidi infinitesimi. Cedimenti vincolari. Sistemi di corpi rigidi. Vincoli interni: definizione e classificazione cinematica. Centro di rotazione relativa tra due corpi. Formulazione del problema cinematico. Classificazione cinematica dei sistemi piani di travi. Soluzione analitica del problema cinematico. Teoremi fondamentali della cinematica. Cinematica grafica.

Analisi statica di sistemi di travi
Risultante e momento risultante di un sistema di forze. Equazioni cardinali della statica per sistemi di corpi rigidi. Classificazione statica dei vincoli. Classificazione statica dei sistemi piani di travi. Dualità del problema statico e del problema cinematico. Strutture isostatiche. Determinazione delle reazioni vincolari attraverso il metodo analitico ed il metodo grafico. Caratteristiche della sollecitazione nelle travi piane. Equazioni indefinite di equilibrio per le travi. Tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione attraverso il metodo analitico ed il metodo grafico. Travature reticolari. Metodo dei nodi. Geometria delle aree.

Analisi dello stato di tensione
Continuo di Cauchy. Definizione di tensione secondo Cauchy. Tensore di tensione e significato fisico delle sue componenti. Invarianti di tensione. Tensioni e direzioni principali di tensione. Tensore sferico e tensore deviatorico. Classificazione dello stato di tensione. Stato di tensione cubico, cilindrico, sferico. Stato di tensione triassiale, biassiale o piano, monoassiale o lineare. Cerchi di Mohr. Equazioni indefinite di equilibrio. Equazioni di equilibrio al contorno.

Analisi dello stato di deformazione
Il continuo deformabile. Definizione di cambiamento di configurazione congruente. Ipotesi di spostamenti e gradienti di spostamento infinitesimi. Tensore gradiente di spostamento. Tensore di rotazione rigida. Tensore di deformazione pura e significato fisico delle sue componenti. Invarianti di deformazione. Deformazioni e direzioni principali di deformazione. Tensore sferico e tensore deviatorico. Classificazione dello stato di deformazione. Stato di deformazione cubico, cilindrico e sferico. Stato di deformazione triassiale, biassiale o piano, monoassiale o lineare. Deformazione volumetrica. Equazioni di congruenza. Equazioni di compatibilità cinematica.

Legame costitutivo
Prove sperimentali di trazione e di compressione monoassiale. Comportamento elastico dei materiali. Rottura fragile e duttile. Legame elastico-lineare in materiali isotropi. Definizione ingegneristica delle costanti elastiche. Costanti di Lamè. Energia di deformazione. Energia di deformazione volumetrica ed energia di distorsione.

Limite elastico
Criteri di resistenza per materiali fragili: criterio della massima tensione normale o di Galileo-Rankine. Criteri di resistenza per materiali duttili: criterio della massima tensione tangenziale ottaedrica o di Huber-Von Mises, criterio della massima tensione tangenziale o di Tresca. Domini elastici. Particolarizzazione al caso piano. Determinazione del coefficiente di sicurezza secondo il metodo delle tensioni ammissibili.

Problema dell'equilibrio elastico
Formulazione del problema. Esistenza ed unicità della soluzione. Cenni al metodo degli spostamenti e al metodo delle forze.

Testi docente

A. Luongo, A. Paolone. Meccanica delle strutture – Sistemi rigidi ad elasticità concentrata. Masson. 1997.
G. Muscolino, G. Falsone. Introduzione alla scienza delle costruzioni: statica e cinematica di travi. Pitagora Editrice. 1991.
A. Luongo, A. Paolone, Scienza delle costruzioni vol. 1 – Il continuo di Cauchy. Casa Editrice Ambrosiana. 2004.
A. Luongo, A. Paolone, Scienza delle costruzioni vol. 2 – Il problema di De Saint Venant. Casa Editrice Ambrosiana. 2005.
L. Corradi Dell'Acqua. Meccanica delle strutture vol. 1. McGraw-Hill. 1992.
L. Gambarotta, L. Nunziante, A. Tralli. Scienza delle costruzioni. Mc-Graw Hill. 2011.
E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni voll. 1,2,3, Pitagora Editrice. 1993.

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere

Prova pratica

Ulteriori informazioni