Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere
Il corso, che si configura quale naturale prosecuzione del Corso di Scienza delle Costruzioni, ha l’obiettivo di affinare le competenze strutturistiche di base degli allievi.
In particolare, il Corso intende trattare:
- il completamento dello studio dei modelli strutturali introdotti nel Corso di Scienza delle Costruzioni
- lo studio del comportamento meccanico dei materiali e loro risposta in presenza di fessure
- lo studio del comportamento meccanico dei materiali e loro risposta in presenza propagazione di fessure per effetto di carichi ciclici.
Competenze
A Corso ultimato, l'allievo dovrebbe essere capace di modellare elementi monodimensionali (cavi) e bidimensionali (lastre), e di essere capace di stimare la sicurezza rispetto alla crisi per frattura di strutture civili, meccaniche, aeronautiche.
Capacità comunicative
A Corso ultimato, l’allievo dovrebbe aver acquisito proprietà di linguaggio per quanto attiene la terminologia tecnica specifica dell’insegnamento.
Prerequisiti
Scienza delle Costruzioni
Contenuti dell'insegnamento
Gli argomenti trattati vengono di seguito riportati:
(1) Equilibrio delle funi
(2) Le linee di influenza per i sistemi isostatici
(3) Gli stati tensionali e deformativi piani
(4) Crisi per frattura
(5) Verifiche di resistenza in presenza di carichi ciclici
Programma esteso
(1) Equilibrio delle funi
- Generalità
- Caso delle funi molto tese
- Caso delle funi poco tese
Esercizi
(2) Le linee di influenza per i sistemi isostatici
- Generalità
- Utilizzazione delle linee di influenza
Esercizi
(3) Gli stati tensionali e deformativi piani
Lo stato tensionale piano
- Formulazione: la funzione delle tensioni o di Airy
- Casi semplici di lastre rettangolari
- La trave a mensola di sezione rettangolare
- La trave appoggiata di sezione rettangolare
Lo stato deformativo piano
- Formulazione
Lo stato tensionale e deformativo piano per solidi di rivoluzione
- Formulazione
- Tubo cilindrico di grosso spessore
- Foro circolare in una lastra tesa
- Forza concentrata agente su un semipiano elastico
(4) Crisi per frattura: elementi di meccanica della frattura
- Criterio energetico di Griffith e energia di frattura
- Metodo tensionale di Westergaard
- Relazione tra energia di frattura e valore critico del fattore di intensità degli sforzi
(5) Fenomeni di fatica
- Approccio sperimentale e approccio analitico
Bibliografia
Testi consigliati:
- O.Belluzzi “Scienza delle Costruzioni” Vol.I e Vol.III, Zanichelli, Bologna.
- E. Viola, “Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni – Vol.1: Strutture isostatiche e geometria delle masse”, Pitagora Ed., Bologna
- A. Carpinteri, “Scienza delle Costruzioni” Vol.2, Pitagora Ed., Bologna
- A. Carpinteri, “Meccanica dei materiali e della frattura”, Pitagora Ed., Bologna
Tutti i testi sono reperibili presso la Biblioteca Politecnica di Ingegneria e Architettura.
Ulteriore materiale didattico:
- Dispense del Corso, disponibili in Elly
Metodi didattici
Il corso si compone di lezioni teoriche ed esercitazioni applicative. Per ogni argomento trattato, le esercitazioni vengono programmate in modo che lo studente possa realizzare praticamente le soluzioni dei problemi formulati precedentemente in forma teorica.
Le lezioni teoriche vengono condotte avvalendosi della proiezioni di slide, disponibili nella piattaforma Elly.
Per ogni argomento teorico, le esercitazioni applicative vengono condotte secondo due modalità:
- inizialmente, avvalendosi della proiezione di slide per spiegare la procedura di risoluzione;
- successivamente, gli studenti risolvono alcuni esercizi in Aula, e segue una discussione collettiva sulle problematiche riscontrate.
Modalità verifica apprendimento
La prova finale del Corso di Laboratorio di Strutture (Modulo Scienza delle Costruzioni) consiste in una prova orale.
La prova finale risulta pesata come segue:
- 70% applicazione della teoria agli esercizi (competenze)
- 20% domande teoriche (conoscenza)
- 10% proprietà di linguaggio (capacità comunicativa)
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Questo insegnamento concorre al raggiungimento degli obiettivi dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile
