SCIENZA  DELLE  COSTRUZIONI
(Corsi di Laurea in Ingegneria Elettrica, Elettronica , Gestionsale, dell'Ambiente e del Territorio)
Prof. Vincenzo Ruisi

Il corso di Scienza delle Costruzioni, articolato in lezioni ed esercitazioni di carattere applicativo, fornisce gli elementi fondamentali per lo studio del comportamento dei sistemi strutturali relativo ad assegnate azioni esterne, al fine di determinare le condizioni di resistenza, rigidezza e stabilità degli elementi costituenti la struttura e della struttura nel suo complesso. Lo studio si avvale di teorie base (teoria dell'elasticità, resistenza dei materiali) le quali tutte utilizzano i principio della Meccanica del continuo deformabile.

Modalità d'esame:
L'esame prevede una prova scritta e una prova orale.

PROGRAMMA DEL CORSO

Richiami di statica delle forze. Elementi di geometria delle aree. Composizione e scomposizione delle forze nel piano. Momenti statici o del primo ordine di aree piane. Baricentro di un'area. Momenti del secondo ordine. Polarità di inerzia. Ellisse e nocciolo centrale di inerzia di un'area piana.

Il continuo deformabile. Forze agenti su un continuo. Analisi e rappresentazione dello stato di tensione e di deformazione in un punto di un continuo in equilibrio. Classificazione degli stati tensionali. Cerchi principali di Mohr. Cerchio di Mohr negli stati piani di tensione. Relazioni tra le componenti speciali di tensione e le componenti di deformazione (legge di Hooke generalizzata). Potenziale elastico.

I Teoremi sul lavoro di deformazione. Teorema di Clapeyron, di Betti, di Maxwell, di Castigliano, di Menabrea. Equazione dei lavori virtuali.

Criteri di resistenza. Criterio delle tensioni normali massime, criterio delle deformazioni lineari relative massime, criterio delle tensioni tangenziali massime, criterio della energia potenziale specifica della modificazione della forma o delle tensioni ottaedriche, criterio di Coulomb-Mohr.

Il problema dell'equilibrio elastico. Metodo degli spostamenti. Equazioni di Lamè. Metodo delle forze. Equazioni di Beltrami-Mitchell.

Il solido di de Saint Venant. Caratterizzazione del solido di Saint Venant e deduzione delle espressioni delle componenti speciali di tensione dalle equazioni di Beltrami. Principio di Saint Venant.

Le sollecitazioni nel solido di de Saint Venant. Sforzo normale semplice, Flessione semplice. (retta e deviata), Sforzo normale eccentrico: stato di tensione e di deformazione, potenziale elastico e lavoro di deformazione, problemi di verifica e di progetto. Estensione dei risultati alle travi reali. La Torsione semplice: nelle travi a sezione circolare: stato di tensione e di deformazione, problemi di progetto e di verifica. Analogia della membrana, fattore di torsione. Travi tubolari con parete sottile: trattazione di Bredt. Taglio puro: calcolo delle unioni bullonate o rivettate e delle unioni saldate. Taglio e flessione: trattazione approssimata di Jouravski, fattore di taglio, scorrimento medio. Centro di taglio. Travi a parete sottile (profili aperti e chiusi). Problemi di verifica e di progetto. Estensione dei risultati alle travi reali.

Studio delle travi e dei sistemi di travi in regime elastico. Vincoli, grado di iperstaticità di un sistema. Determinazione grafica e analitica delle reazioni vincolari nei sistemi isostatici. Catene cinematiche. Diagrammi delle caratteristiche di sollecitazione. Dimensionamento e verifica di sezioni. La trave inflessa: linea elastica, analogia di Mohr. Procedimenti di risoluzione dei sistemi iperstatici: metodo delle forze, metodo delle deformazioni, principio dei lavori virtuali, applicazione dei teoremi energetici.

Travature reticolari. Condizioni di isostaticità. Calcolo degli sforzi nelle aste: metodi di Ritter e Culmann, principio dei lavori virtuali, equazioni di equilibrio dei nodi. Metodi di risoluzione dei sistemi iperstatici: principio dei lavori virtuali, teorema di Castigliano. Calcolo degli spostamenti dei nodi.

Instabilità dell'equilibrio elastico. La trave caricata di punta: carico limite di Eulero. Snellezza di una trave e snellezza limite di un materiale. Metodo omega.

TESTI CONSIGLIATI:

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