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La Scienza delle costruzioni nel suo sviluppo storico
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ICAR/08 - Corso monografico - 75 ore - 6 crediti formativi universitari
Massimo Corradi
Elementi di Statica dei sistemi rigidi
Peso e forza: elementi di calcolo vettoriale e operazioni elementari sulle forze. Composizione e decomposizione delle forze: regola del parallelogrammo, poligonale delle forze, poligono funicolare. Teorema di Culmann. Momento di un sistema di forze. Teorema di Varignon. Le macchine semplice: principio di azione e reazione. L’equilibrio dei pesi: la leva, la bilancia, la carrucola, la taglia multipla, il piano inclinato, la vite, la fune. Elementi di geometria delle masse e geometria delle aree. Il centro di sospensione e il baricentro, il momento statico, i momenti d’inerzia. Cenni sul sistema antipolare: l’ellisse centrale d’inerzia. Il nocciolo d’inerzia, il modulo di resistenza. Fondamenti di Meccanica dei solidi: Statica e Cinematica del corpo rigido. Vincoli e reazioni vincolari. Centro di istantanea rotazione. L’equilibrio del corpo rigido. Le equazioni cardinali della statica. Il problema di Galileo. Le caratteristiche di sollecitazione: forza normale, forza di taglio e momento flettente.
Elementi di Meccanica dei corpi elastici
Resistenza dei materiali: definizione di tensione e deformazione, elasticità, legame elastico lineare. Cenni sulla rottura dei solidi: snervamento e rottura. Materiali fragili e duttili. Attrito e coesione. La rottura dei solidi: il criterio di Mohr-Coulomb. Stati di sollecitazione a trazione, compressione, presso / tenso- flessione. Curve flessibili ed elastiche: la deformazione della trave. Il calcolo della deformata elastica di una trave. I corollari di Mohr. La stabilità dell’equilibrio. La Meccanica dei corpi elastici. La definizione di tensione secondo Cauchy. La tensione e la deformazione per i continui elastici. La teoria approssimata del taglio. La torsione.
Elementi di Meccanica delle strutture
Meccanica delle strutture: calcolo di travi semplici. Calcolo delle sollecitazioni e dimensionamento delle sezioni resistenti. Il principio dei lavori virtuali. Calcolo di spostamenti e rotazioni nelle travi. I teoremi del lavoro di deformazione di Castigliano. Cenni sul calcolo delle strutture iperstatiche: le equazioni di Müller-Breslau, l’equazione dei tre momenti.
Elementi di Meccanica dei terreni e calcolo dei muri di sostegno
Elementi di Geotecnica: la spinta delle terre e il calcolo dei muri di sostegno. La spinta secondo Coulomb. Spinta attiva e spinta passiva. Calcolo grafico della spinta su una parete di sostegno di forma qualsiasi. Verifiche di resistenza e stabilità: verifica al ribaltamento, verifica allo scorrimento e verifica allo schiacciamento. La verifica allo scorrimento del sistema terreno / muro. Metodo di Coulomb.
Elementi di Idraulica (Cenni di idrostatica e di idrodinamica)
Elementi di idraulica e costruzioni idrauliche. Elementi di idrostatica: pressione idrostatica. Principio di Pascal. Principio di Archimede (sottopressioni). Pareti di contenimento. Elementi di idrodinamica: l’equazione di Bernoulli. Cenni di foronomia. Misurazione della portata. Strutture idrauliche: bocche a battente, cataratte, canali, condotte. Perdite di carico. Elementi di calcolo di una condotta e di un canale a cielo aperto.
Bibliografia consigliata.
- F. Beer e altri, Meccanica dei solidi - Elementi di scienza delle costruzioni, Mc Graw Hill Italia, Milano, 2003.
- O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, Vol. I, Zanichelli, Bologna, 2003.
- S. Di Pasquale e altri, Costruzioni, Vol. I, Le Monnier, Firenze, 2003.
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