INSEGNAMENTO

ANNO

  SEM

  CFU

Teoria delle Strutture B (studenti M-Z)
corso annuale


Prof. Salvatore Sessa

     2° 

     I  

 

     II 

      10

 
 bandiera inglesePICCOLA English

Obiettivi
Il corso si propone di fornire gli elementi di base della meccanica dei materiali e delle strutture e di sviluppare il senso critico nei confronti della modellazione strutturale, attraverso la risoluzione di problemi di equilibrio di solidi e sistemi strutturali rigidi ed elastici, con particolare riferimento ai sistemi di travi e ai problemi piani in elasticità lineare.

Contenuti

Concetti introduttivi

Grandezze fisiche e misure. L'analisi sperimentale nella fisica galileiana. Grandezze scalari e vettoriali. Cinematica e dinamica di base: velocità, accelerazione, leggi del moto. Il moto dei gravi in caduta libera. Il concetto di forza, principi della dinamica, momento di una forza. Principio di conservazione della quantità di moto e del momento angolare. Energia potenziale ed energia cinetica; bilancio energetico del moto.

Richiami di Teoria dei vettori
Generalità. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Vettori applicati. Spazio vettoriale , basi vettoriali. Trasformazioni di riferimento: matrice di rotazione nello spazio e nel piano. Elementi di grafica.

Elementi di Cinematica dei sistemi rigidi
Definizioni fondamentali. Moti rigidi. Apparecchi di vincolo. Cedimenti vincolari. Distorsioni concentrate e distribuite. Condizioni di congruenza esterna. Condizioni di compatibilità. Moti piani in strutture monodimensionali piane. Centri assoluti e relativi di rotazione. Teoremi della Cinematica. Catene cinematiche. Condizioni di isostaticità, labilità e iperstaticità. Riconoscimento analitico. Riconoscimento sintetico.

Elementi di Geometria delle aree
Momenti del primo e del secondo ordine. Definizione di baricentro. Leggi di variazione rispetto a rette di un fascio proprio e improprio (antipolarità e coniugio). Direzioni e momenti principali di inerzia. Applicazioni a sezioni semplici.


Elementi di Statica dei sistemi rigidi
Definizioni fondamentali. Condizioni di equilibrio del punto materiale, del corpo rigido e dei sistemi di corpi rigidi. Equazioni Cardinali della Statica. Principio di sezionamento (caratteristiche della sollecitazione). Principio di azione e reazione. Reazioni vincolari. Forze interne. Caratteristiche della sollecitazione interna. Sistemi piani di forze generalizzate. Principio di Lagrange. Ricerca delle reazioni vincolari attraverso: le Equazioni Cardinali della Statica, il metodo grafico ed il Principio di Lagrange. Poligono funicolare e Teorema di Culmann (linea di pressione arco compresso). Ricerca delle caratteristiche della sollecitazione interna attraverso condizioni di equilibrio e il Principio di Lagrange. Leggi di variazione e diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione interna. Applicazioni a travi reticolari e strutture inflesse.

Elementi di Meccanica dei solidi elastici 
Fondamenti di analisi della tensione e della deformazione. Il comportamento meccanico dei principali materiali da costruzione. Direzioni principali di tensione; stati piani di tensione e deformazione. Cerchio di Mohr. Criteri di resistenza: Tresca, Von Mises, Drucker Prager e Curva Intrinseca.

Elementi di Teoria della trave
Sforzo normale. Flessione, Taglio e torsione. Lo studio del modello strutturale. Strutture lineari: principi generali. Il metodo delle forze ed il metodo degli spostamenti. Travi reticolari (metodo dei nodi e metodo di Ritter). Strutture intelaiate.

Applicazioni
Determinazione degli spostamenti nelle travi isostatiche attraverso: equazione della linea elastica; equazioni di congruenza; principio di sovrapposizione degli effetti.
Risoluzione delle strutture iperstatiche attraverso: equazione della linea elastica; ed equazioni di congruenza. 
Determinazione degli spostamenti nelle travi iperstatiche attraverso: il metodo degli spostamenti.

Articolazione didattica e modalità di espletamento dell'esame
L'attività del Corso monodisciplinare di Teoria delle Strutture si sviluppa nell'arco di due semestri.
Il Corso si articola in lezioni teoriche, per circa 30 ore a semestre, ed esercitazioni applicative, per circa 10 ore a semestre, nelle quali verranno svolti in aula esercizi attinenti i temi trattati a lezione.
Nel primo semestre saranno illustrati gli argomenti di Teoria dei vettori e Cinematica e Statica dei sistemi rigidi.
Nel secondo semestre saranno illustrati gli argomenti di Geometria delle aree, Meccanica dei solidi elastici e Teoria della trave.
La verifica dell'apprendimento dei contenuti del Corso verterà su quanto esposto nelle ore di lezione e di esercitazione. Le modalità di esame sono riportate sulla pagina ufficiale del docente.

Libri di testo:

C. Ceraldi, L. Dodaro, M. Lippiello. Meccanica dei sistemi rigidi. ARACNE editrice srl, Roma. 2009

P. Casini, M. Vasta. Scienza delle Costruzioni (3° edizione). CittàStudi edizioni,Novara. 2016 (Edizione digitale su https://www.pandoracampus.it/help )

Alcuni concetti propedeutici alla comprensione degli argomenti del corso possono reperirsi su:

D. Halliday, R. Resnick. Fondamenti di fisica 1. Zanichelli

A D'Anna, V. Renno. Elementi di meccanica razionale (voll. 1 e 2)

Infine, esercizi ed esempi possono essere reperiti su:

B. D'Acunto, P. Massarotti. Complementi di statica grafica. De Frede Editore.

V. Franciosi. Problemi di Scienza delle Costruzioni Vol. 1, Liguori editore, Napoli 1982.

V. Franciosi. Problemi di Scienza delle Costruzioni Vol. 1, Liguori editore, Napoli 1982.

E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni Vol.1. Pitagora Editore, 1993.

E. Viola. Esercitazioni di scienza delle costruzioni Vol.2. Pitagora Editore, 1985.