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ANALISI DELLE STRUTTURE (041AR)

A.A. 2018 / 2019

Docenti 
Periodo 
Primo semestre
Crediti 
6
Durata 
48
Tipo attività formativa 
Caratterizzante
Percorso 
[PDS0-2015 - Ord. 2015] comune
Syllabus 
Lingua insegnamento 

ITALIANO

Obiettivi formativi 

Il corso si prefigge di fornire le basi per analisi, calcolo e verifica di elementi e sistemi statici semplici realizzati in acciaio strutturale.
In particolare:

D1 - Conoscenza e capacità di comprensione
Lo studente, al termine del corso, dovrà conoscere gli aspetti di base del comportamento strutturale degli elementi in acciaio, le modalità generali di verifica e di progettazione generale, i metodi di calcolo in uso
D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente dovrà essere in grado di eseguire la la verifica di ressitenza una tipica struttura (trave o telaio) in acciaio.
D3 - Autonomia di giudizio
Alla fine del corso, lo studente dovrà essere in grado di applicare i metodi di calcolo analizzati nella verifica di resistenza di sistemi strutturali in acciaio.
D4 - Abilità comunicative
Lo studente, alla fine del corso, dovrà essere in grado di illustrare correttamente - con l’uso corretto dei termini tecnici - le conoscenze e le competenze pratiche acquisite
D5 - Capacità di apprendimento
Lo studente dovrà essere in grado di affrontare agevolmente lo studio di aspetti più complessi relativi al comportamento di sistemi strutturali (in acciaio, o altri materiali), oggetto di insegnamenti successivi al corso di Analisi delle Strutture, o della successiva attività professionale.

Prerequisiti 

Il programma di Statica e le nozioni acquisite durante tale corso sono propedeutiche ad Analisi delle Strutture, e pertanto considerati come già acquisiti.

Gli argomenti di Statica da conoscere / saper svolgere prima di poter affrontare il programma di Analisi delle Strutture e le relative provette/ prove d'esame includono:

- calcolo vettoriale (operazioni sui vettori, scomposizione di vettori, ecc)

- risoluzione di sistemi isostatici semplici, includendo quindi calcolo delle reazioni vincolari (equazioni cardinali della statica) e tracciamento dei diagrammi quotati delle caratteristiche della sollecitazione

- vincoli (tipologia, grado di vincolo e reazione vincolare corrispondente, effetto atteso nella deformazione della struttura)

- geometria delle aree (calcolo di momenti statici, momenti di inerzia, coordinate del baricentro in una sezione di forma qualsiasi)

Contenuti 

1) Richiami sulle strutture staticamente determinate: determinazione dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione di travi semplici e articolate. Soluzione di travature reticolari.
2) Teoria della trave: sforzi e deformazioni; teoria della trave per i casi di azione assiale, flessione retta e deviata, flessione composta, taglio, torsione.
3) Verifiche di resistenza delle travi: comportamento meccanico dei materiali da costruzione (linearità, plasticità); criteri di sicurezza strutturale (Huber-Henkey-von Mises); verifiche di resistenza di sezioni in acciaio soggette a sforzo normale, flessione, taglio, pressoflessione retta e deviata, torsione.
4) Calcolo di spostamenti: equazioni della linea elastica del 2° ordine; curvatura (geometrica e termica); Teorema e corollari di Mohr, con esempi di applicazione; cenni sul principio dei lavori virtuali.
5) Strutture staticamente indeterminate: introduzione al metodo delle forze; soluzione di strutture con il metodo delle forze; esempi di applicazione del metodo delle forze a strutture semplici. Risoluzione di strutture iperstatiche in presenza di cedimenti vincolari assegnati, vincoli elastici, distorsioni termiche.
6) Instabilità delle aste: carico critico di Eulero; caso delle aste metalliche: instabilità elastoplastica, metodo omega, curve di instabilità.

Metodi didattici 

Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni pratiche guidate. Tali esercitazioni, da svolgersi in aula, simuleranno le successive provette intermedie/prove d'esame, con l'obiettivo di preparare lo studente al superamento delle stesse.

Programma esteso 

1) Richiami sulle strutture staticamente determinate: determinazione dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione di travi semplici e articolate. Soluzione di travature reticolari.
2) Teoria della trave: sforzi e deformazioni; teoria della trave per i casi di azione assiale, flessione retta e deviata, flessione composta, taglio, torsione.
3) Verifiche di resistenza delle travi: comportamento meccanico dei materiali da costruzione (linearità, plasticità); criteri di sicurezza strutturale (Huber-Henkey-von Mises); verifiche di resistenza di sezioni in acciaio soggette a sforzo normale, flessione, taglio, pressoflessione retta e deviata, torsione.
4) Calcolo di spostamenti: equazioni della linea elastica del 2° ordine; curvatura (geometrica e termica); Teorema e corollari di Mohr, con esempi di applicazione; cenni sul principio dei lavori virtuali.
5) Strutture staticamente indeterminate: introduzione al metodo delle forze; soluzione di strutture con il metodo delle forze; esempi di applicazione del metodo delle forze a strutture semplici. Risoluzione di strutture iperstatiche in presenza di cedimenti vincolari assegnati, vincoli elastici, distorsioni termiche.
6) Instabilità delle aste: carico critico di Eulero; caso delle aste metalliche: instabilità elastoplastica, metodo omega, curve di instabilità.

Modalità di verifica dell'apprendimento 

Durante il corso si svolgeranno 2 test scritti intermedi (provette), riguardanti rispettivamente:

1) metà corso= un esercizio numerico sulla verifica di resistenza delle sezioni critiche in una struttura isostatica in acciaio (Esercizio 1);
2) fine corso= un esercizio numerico sulla risoluzione di una struttura iperstatica, mediante metodo delle forze (Esercizio 2), più 2 domande teoriche (Teoria).

Tali test parziali sono riservati agli studenti frequentanti il corso (presenza minima a lezione, calcolata sull’intero periodo precedente ciascun test: 70%).
Gli studenti fuori corso che intendano seguire nuovamente le lezioni potranno accedere in ogni caso, in presenza della frequenza minima richiesta, ai test parziali.

Nel caso entrambi i test risultino sufficienti in ciascuna delle tre sezioni (Esercizio 1, Esercizio 2, Teoria), questi sostituiranno la prova d’esame tradizionale e il voto finale, espresso in trentesimi, sarà determinato come nel caso dell’esame tradizionale (media esercizi e teoria).
Qualora durante i test parziali vengano superate solo una o due delle tre parti, sarà possibile completare la prova d’esame recuperando esclusivamente la/e parte/i mancante/i in sede d’appello d’esame (previa iscrizione online tramite sistema Esse3). I risultati positivi già ottenuti durante il corso saranno considerati validi, al fine di un eventuale recupero, nelle 3 sessioni d'esame immediatamente successive al corso. Superato questo periodo, lo studente dovrà sostenere l’intera prova scritta d’esame, secondo le modalità tradizionali.

Altre informazioni 

Aggiornamento continuo e informazioni varie verranno fornite in Moodle

Testi di riferimento 

1) Appunti del corso (lezioni ppt + integrazioni Moodle)

Libri di testo suggeriti:
2) Comi C., Corradi Dell’Acqua L., “Introduzione alla meccanica strutturale”, McGraw-Hill
3) Beer F.P., Johnston E.R., “Scienza delle costruzioni – Introduzione alla meccanica dei materiali”, McGraw-Hill
4) Toniolo G., “Il calcolo elastico dei telai”, Masson Italia Editori
5) Zinno R., Spitaleri G., Donato G., “Scienza delle Costruzioni. Esercizi: Strutture iperstatiche, stato tensionale su sezioni di trave”, Aracne Editrice Srl, Roma


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