programma di scienza delle costruzioni

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI “G. D’ANNUNZIO” DI CHIETI-PESCARA
FACOLTÀ DI ARCHITETTURA
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CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA, CORSI DI LAUREA TRIENNALI
CORSO INTEGRATO DI
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI E TEORIA DELLE STRUTTURE (Canale C)
a.a. 2008-2009
Docente: Paolo Casini1
Il presente corso (canale C, lettere N-Z) è parallelo agli analoghi corsi tenuti dal prof. Vincenzo Sepe (canale A, lettere A-E) e dal prof. Marcello Vasta (canale B, lettere F-M).
PROGRAMMA DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Finalità e inquadramento del corso
Il corso intende fornire agli allievi della Facoltà di Architettura i modelli teorici e gli strumenti
operativi di base per lo studio dei sistemi strutturali costituiti da corpi continui, ed in particolare
da travi, esaminandone le condizioni di equilibrio, congruenza, resistenza e stabilità a partire
dalle conoscenze di Matematica e di Statica acquisite negli anni precedenti.
In parallelo alle lezioni teoriche saranno svolte esercitazioni finalizzate alla risoluzione di problemi applicativi.
0. Prerequisiti
Elementi di algebra lineare: vettori, matrici, sistemi di equazioni lineari. Elementi di analisi
matematica: calcolo differenziale e integrale, studio delle funzioni. Statica: conoscenza teorica
e capacità operative sulla statica di sistemi di corpi rigidi, in particolare travi e sistemi di travi
indeformabili.
1. Travi elastiche
1.1 Cinematica. Geometria. Spostamenti e deformazioni. Analisi locale della deformazione. Equazioni implicite di congruenza, condizioni al contorno. Il problema cinematico per la trave
piana.
1.2 Statica. Equazioni indefinite d’equilibrio, condizioni al contorno. Il problema statico per la
trave piana.
1.3 Dualità statico-cinematica. Il teorema dei lavori virtuali, corollari del teorema dei lavori virtuali, formula generale dello spostamento.
1.4 Materiale costitutivo. Risposta a variazioni termiche. Legame costitutivo della trave elastica.
1.5 Il problema elastico. Formulazione del problema elastostatico lineare, ipotesi di validità,
strategie di soluzione. Trave di Eulero-Bernoulli. Metodo degli spostamenti: equazioni della linea elastica. Metodo delle forze. Calcolo di componenti di spostamento/rotazione in sistemi isostatici e iperstatici. Risoluzione di sistemi iperstatici con il metodo delle forze e con il metodo
degli spostamenti.
2. Trattazione tecnica della trave
2.1 Cenni al continuo tridimensionale di forma generica. Definizione di tensione, tensione normale e tensione tangenziale, dipendenza del vettore della tensione dalla giacitura, direzioni prin-
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Università degli Studi di Chieti-Pescara “G. D’Annunzio”
Dipartimento PRICOS, viale Pindaro 42, Pescara. e-mail: [email protected]
cipali di tensione e tensioni principali, cerchio di Mohr delle tensioni. Deformazione unitaria e
scorrimento angolare. Legame tra tensioni e deformazioni in regime di elasticità lineare.
2.2 Analisi dello stato tensionale nella trave (trattazione tecnica). Geometria delle aree, baricentro, momenti statici, momenti di inerzia. Ipotesi di conservazione delle sezioni piane. Forza
normale centrata. Flessione retta. Torsione uniforme: torsione nelle sezioni sottili chiuse e formula di Bredt, torsione in sezioni rettangolari, in sezioni sviluppabili in rettangolo sottile, torsione nella sezione circolare piena e cava. Trattazione approssimata del Taglio (Jourawski). Sollecitazioni composte: flessione deviata; sforzo normale eccentrico, relazione tra centro di sollecitazione ed asse neutro, nocciolo centrale d’inerzia; taglio e torsione, centro di taglio.
Bibliografia
¾ P. Casini, M. Vasta, Scienza delle Costruzioni per l’Architettura e l’Ingegneria
Edile, CittàStudi (UTET università), 2008. (Esce nelle librerie a ottobre 2008)
¾ P.Casini, Esercitazioni e prove d’esame risolte distribuite durante il corso al seguente indirizzo: www.pcasini.it/pricos/sdc
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C. Comi, L. Corradi Dell’Acqua: Introduzione alla meccanica strutturale, McGrawHill, 2007.
L. Gambarotta, L. Nunziante, A. Tralli: Scienza delle Costruzioni, McGraw-Hill, 2003.
C. Gavarini: Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Masson, 1993.
E. Viola: Complementi ed esercizi di Scienza delle Costruzioni, Voll. 1, 2, Pitagora.
Modalità di svolgimento dell’esame
Una prova scritta relativa alla soluzione di due problemi di carattere applicativo sugli argomenti
del corso, ed una prova orale.
Durante il semestre saranno svolte due prove di accertamento con valore di esonero dalla prova
scritta.
Ulteriori informazioni, materiale didattico, e eventuali aggiornamenti sono disponibili alla pagina web: http://www.pcasini.it/pricos/sdc
Per comunicazioni dirette: e-mail [email protected]