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ANALISI DELLE STRUTTURE (041AR)

A.A. 2019 / 2020

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) Strutture staticamente indeterminate (cenni): 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.
5) Instabilità delle aste (cenni): carico critico di Eulero; caso delle aste metalliche: instabilità elastoplastica, metodo omega, curve di instabilità.
6) Collegamenti e unioni nelle strutture in acciaio. Tipologie ed esempi reali. Metodi di verifica. Esempi di calcolo per il predimensionamento di unioni bullonate

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) Strutture staticamente indeterminate (cenni): 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.
5) Instabilità delle aste: carico critico di Eulero (cenni); caso delle aste metalliche: instabilità elastoplastica, metodo omega, curve di instabilità.
6) Unioni e collegamenti nelle strutture in acciaio: tipologie ed esempi (unioni bullonate, saldate, miste); cenni teorici, esempi di calcolo, esercizi svolti

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 sul predimensionamento di un collegamento in acciaio (unione bullonata - Esercizio 2), più 2 domande teoriche (Teoria).

Tali test parziali sono riservati agli studenti frequentanti (presenza minima: 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 media di 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).

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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