PROGRAMMA
A)Elasticità.Defin izionee ruolodella«Scienza delle Costruzion i»-suoi aspetti«formativo»
ed «informativo». Staticadel corpo rigido emeccan ica del corpo deformab ile.Risoluzion e dei problemi stat icamente indeterm inati. Equilibr ioda forzeesterne e stat idicoazione. L'i-potesi della elasticità: port at a e limitidiapplicazione.Cenni suprin cipi di sicurezza.Ana lisi della deformazion e.Component idello spostame ntoe compo nenti delladefo rm azion e. Con-dizion idicongrue nza e di compati bilità. Analisidello stato ditensione . Definizion i e ntoazio-ni. Componenti specia li di tensione . Relazion ediCauch y. Tensioni principali, isostatiche.
Esempi di tracciamento.Equazion idi equilibrioalla superficie ed equazioni indefinite. Ener-gia potenzialeelastica .Stato naturale, stato non deformato .Ipotesidell'elasticit à .L'energia potenziale comefunzione quadraticadellecompo nenti dideformazione. Espr ession e dell'e-quilibrio del solido elastico col principio deilavorivirtuali.Teor em adi Clap eyron. Azioni statiche edazioni dinami che. Relazione tra componen tidi tension i e componenti della defor-mazione. Espr essione dell'energia potenziale in funzio ne delle(J • Tedelle f . r .Legge di Hooke.Principiodi sov ra pposizio ne degli effe tti. Altre proprietàdelcorpo elastico .Ipotesi dell'isotropia.Coeffientielastici.Relazione fraE.m.G..1\solido prisma tico. Risoluzione di Clebsch.Princip io
.
diSaint Venant. Caratt eristichedella sollecitazione .Generalizza zione del200 CIVILE
procediment o.Impostazion elementaredeicasisemplici.Lineaelastica.Metodo grafi co . Co-rollaridel teoremadi Mohr. Instabilitàdelsolidocaricato dipunta.Considerazioni int uitivc.
Teoria diEulero. Limiti di validità.Caso deisolidi tozzi.Pilastri di cement oarmato. Impo r-tanzadei fenomenidi instabilità.Traviiperstatiche ad una campata .Considerazion i intuitive sul comportamento.La traveparzialm ente incas tr ata come elementodelleossatura amaglia.
Trar-rzione approssimata. Applicazion edirett a del princ ipio dei la vori virt ua li(metodo di Muller-Breslau).Calcolodireazioni iperst atiche e dispost amenti. Applicazione alla risolu-zione dirett adi problemi iperstaticinelcasogenerale.Teorema di betti.Applicazion e alt rac-ciamentodelle lineediinfl uenzadispostament i.Estensioni alle lineediinfluenza dellereazion i dei vincoli.Teo rema diMenab rea .Teorema di Castigliano.Applica zione alla risoluzione di problemi iperstatici edal calcolodi deformazioni . Traveconti nua. Equazio ne dei tremom en-ti. Calcolo delle reazion i. Nozion i suipunti fissi. Tra vead assespazzato.
B) Resistenzadeimateriali.Condizio nieequilibrio delcorpo nel piano enello spazio. Tipi di vincoli.Tipologia delle travie degliarchi. Equazioni cardinalidella statica. Costruzio ni grafi cheinerenti all' equilibri o delle forze. Poligon i funico lari .Curve funicolari. Equilibrio dellemembrature isosta tichesemplice e composte.Travature reticolari: metodi di Cremo na, Ritt er eCulman n.Geometria delle masse: mom entidel primo e del seco ndoordine. Ellisse diinerzia . Antipolarità.Regione dinocciolo. Tra tt azio neanalitica e grafica.Caratteristiche della sollecitazione. Applicazione alle travature isosta tiche. Diagramm idellecaratteristiche.
Curvadelle pressioni.Studio dei casi di sollecitazionesemplice ecompos ta. Trazion e sempli-ce.Tensioni e deformazioni.Misu redi E.m.. Cennisulle macchine diprova e sugli estensi-metri.Diagrammastorzi - deform azioni - intag li. Flessione semplice. Ipotesi diNavier. Flessione rett a.Flessionedeviata . Forma delle sezioneinflesse.Lavorodideform azion e.Equazione dif-ferenziale della linea elastica.Presso flession e. Trattazioneana litica . Regio ne di nocciolo. La-voro di deformazion e.Il problemadella sezio ne parzializzata. Sezion i no n armate. Sezioni armate.Cenni sulcomportamentoarottura. Concett odi precompr essione.Principaliva nta g-gi. Flessionee taglio. Formula appr ossimate. Lavor odidefo rma zione.Fattore di taglio. Va-riazionedelle tensioniintorno al punto.CerchiodiMohr.Nozione di centro ditaglio.Torsione semplice. Cilindro circolare .Altreformedisezione.Analogie.Lavorodideform azion e. Ele-menti cavi a parete sottile.Cenni sui profili aperti.Sollecita zion icomposte.Criter i di resi-stenza. I materiali da costruzione:cara tt eristiche e proprietà .
ESERCITAZIONI
Sei ore settimanalidiapplicaz ioni numeriche e pratic he.
LABORATORI
Macchine di prova . Estensimetri. Proprietà acciaio e calcestruzzo.
TESTI CONSIGLIATI
F. Levi- P. Marro, Scienzadellecostruzioni, Ed. Levrotto& Bella ,Torino , 1985.
M. Bertero - S.Grasso,Esercizi diScienzadelle costruzioni,Ed.Levrotto&Bella ,Torino , 1974.
G. Colonnetti,Scienzadelle costru zioni, Einaudi,Torino.
O. Belluzzi, Scienzadellecostru zioni, Zanichelli, Bolo gna.
IN557 SICUREZZA STRUTTURALE
Prof. Ezio Leporati DIP. diIngegneriaStrutturale VANNO
Nel corso si esaminano le metodologie di progetto e di verifica della sicurezza deter-ministiche, semi-probabilistichee probabilistiche con particolare riferimento all'im-postazione basata sul concetto di stato limite.Sianalizzano statisticamente le azioni sulle strutture e le resistenza dei materiali.Siimpartiscono le nozionidi base sulla plasticità delle strutture metalliche e in cemento armato necessarie per la trattazione analitica degli stati limite ultimi.Sidiscutono le prescrizioni delle attuali normative tecniche sulle strutture metalliche e in cemento armato nell'ambito del problema della verifica della sicurezza.
Il corso si svolgerà con lezioni ed esercitazioni.
Nozioni propedeutiche:è indispensabile la conoscenza delle nozioni impartite nel corso di Scienza delle costruzioni.
PROGRAMMA
Problemi di progettazione. Tecnici responsabili. Sicurezza ed economia. I metodi di verifica della sicurezza: deterministici, semi-probabilistici ,probabilistici.Il metodo delle tensioni am-missibili. Richiami dei concetti fondamentali. I criteri di resistenza.Teoria degli spostamenti finiti e del 2°ordine. Il metodo semi-probabilisticoagli stati limite FIP-CEB. Plasticitàdelle stru tt ure in acciaio. I diagrammidi deformazionedei materiali. La funzione disnervamento . La flessione plastica. Legai momento-curvatura.Le cerniere plastiche.I diagrammidi intera-zione: sforzo normale-flessione;taglio-flessione;flessione-torsione;sforzo normale;torsione.
La deformazione di strutture isostatiche in campo e1asto-plastico .L'influenzadella plasticità sulle reazioni e sulle caratteristiche di sollecitazioni distru tt ur eiperstatiche.Effetti di ridistri -buzione. Diagrammi carichi-caratteristichedisollecitazione in campo elasto-plastico. Il «lirnit-design».Moltiplicatori staticament e ammissibilie cinematicamente sufficient. Il teorema sta-tico.Il teoremacinematico. Il metodo di Greenber-Prager. Applicazioni alle travi aparete piena ed ai telai.Ilcomport amento elasto-plasticodelletravaturereticolari ipers tatiche.L' in-stabilità in campo elasto-plastico. Analisi non lineare di strutture in cemento armato;analisi step-by-step. Metodo delle rotazioni imposte.Metodo delle rotazioni ultime. Le resistenze:
analisi statistica. I carichi:idealizzazionestatistica. La variabilità nel tempo e nello spazio.
La probabilità di raggiungimento di uno stato limite. Criteri di scelta dei relativi valori. Il metodo di calcolo probabilisticoaglistati limite.Combinazione di carichivariabili stocastica-ment e. I procedistocastica-menti operatividi livello3, dilivello 2 e di livello l.L'evoluzionedella nor-mativa italianaper le costru zioniinc.a., c.a.p.emetallichenel quadro della sicurezza strutt urale.
ESERC IT AZ IO N I
Consisto no nell'applicazione e nell'accertamento dell'apprendimento della teoria svolta a le-zione nonché nella trattale-zione degli argomenti di basedi statisticae di calcolo delle probabilità.
TESTI CONSIGLIATI
E. Leporati, TheAssessment of Structural Safety , Resear ch Studies Press, 1980.
Peril capitolosulla plasticitàdelle st rutt ure metalliche:
R. Baldacci - C. Ceradini- E. Giangreco, Plasticità ,voI. 2, Tamburini, 1971.
Per gli elementi fondamentali distatistica:
F. Ricci, Statisticaed elaborazion e statistica dell'informazione , Zanichelli, 1975.
202 CIVILE
IN562 SPE RIMENTAZIONE SU MATERIALI E STRUTTU RE DIP .diIngegneria Strutturale Pro f. Pier Giorgio DEBERNA RDI
VANNO
2°PERIODO DIDATTICO INDIRIZZO:Streut tur istico
Geotecnica -Cantieri stico
Impegno didattico Annuale (ore) Settimanale(ore)
Lez. Es.
56 28
4 4
Lab.
28
Ilcorsoha lo scopodiapprof ondirela conoscenzadelcomportamentodei materiali edelle strutturesia incampo di esercizio che a rottura.Nella prima parte del corso vengonoillustrati i principali strumenti di misura e lemacchinedi prova,dal punto divista dell'ut ilizzatore,quindisiconsiderano lecaratteristichemeccaniche dei ma-terialistrutturali, infinesiesamina il comportamento delle strutt uresotto azioni sta-tiche di brve e lunga durata e azioni dinamiche. Il parallelosviluppo delle provedi laboratorio el'interpretazione deirisultatidurante le esercitazioniconsentonola ve-rif icadegli aspetti illustrati nellelezioni.
Nozioni propedeutiche:Scienza delle costruzioni; Complementi di scienzadelle co-struzioni.
PROGRAMMA
Qualità metrologic he degli strumentidi misura.Misure di spostamenti e deformazioni : com-parato ri, estensimetr i meccanici, acustici,elettrici aresistenza e ind uttivi.Misura dellostato di deformazione nel piano e nello spazio. Dinamomet ri con trasduttori meccanici, idraulici, elettrici.Macchine di prova dei materiali. Tarature.Provemeccaniche sui materialimetallici.
Comportamento a fatica deimaterialimetallici.Prove suacciai perceme ntoarmatoor dina-rio e precompresso.Prove su elementiin laterizio. Prove suicementi. Progett odelcalcest ruz -zo:Analisi granulometriche.Provesulcalcestru zzo fresco.Prove sulcalcest ruzzo :azion i di brevedura ta , fluage,ritiro. Fessurazione e deformazione distrutture in cemento armato. Com-port am ento arottura di elementiin c.a. per azioni normali,flett ent i, taglianti,torcenti. Com-portamento in esercizio e a rottura di elementi precompressi. Provedicaricosu strutture.
Ridistribuzione dellesollecitazioni. Collaudi provedinamiche: stru me nti di misura, vibrodi-ne. Interpretazione deirisultati. Prove su modelli.
ESERCITAZIONI
Le esercitazioniriguardanol'elaborazionedei risultatiottenuti dalle provedi laboratorio, l'i l-lustr azion e el' inte rpr etazionediprove sustruttureemodelli .
LABORATO RI
Strumenti di misura. Prove sui materiali. Prove su manufatt i e strutture.
TESTI CONSIGLIATI Appunti deldocente.
A. Bray- V. Vicentini, Meccanica sperimentale,Ed. Levrotto& Bella, Torino, 1975.
IN398 TECNICA DELLE COSTRUZIO I I
Pro f. Lu igi GOF FI DIP.diIngegneriaStruttu rale
1IIANNO
2° PERIODO DIDATTICO
Impegnodidatt ico Annuale(ore) Settimanale(ore)
Lez. Es.
60 60
4 4
Lab .
licorsosi propone di mettere lo studente in grado di procedere averifiche di sezioni di strutture in acciaio, cemento armatoe cemento armato precompressonell'ambito dellateoria delletensioniammissibili e nel.quadrodella normativa.
Lenozioni teorichevengonoapp licate nelle esercitazioniche prevedonola progetta-zionedistrutt urein acciaio, in cemento armato e in cementoarmato precompresso . licorsosisvolgeràcon lezioni, esercitazioni e visitea cantieri.
Nozionipropedeutiche:è essenzialela conoscenza della Scienza delle costruzioni.
PROGR AMMA
l) Icarichiagentisulle costru zioni.Caratteristic hefisiche-meccaniche deiterreni edellerocce.
2) Proporzion amentodegli elemen ti in acciaio.Gliacciainormali da costruzione. Cennisu normevigentiper strutture metallic he.Dimension am ent odelle sezioniresistenti.Sforzinor -mali. Instabilità. La torsione.La torsione eiltaglio:instabilitàflesso-torsionale, Giunzioni chiodate e bullonate. Strutture saldate.Gliappoggi delle strutture metalliche.
3) La progettazione degli elementi in c.a ..Caratteristichegenerali; criteri di costru zione. Con-fezione del calcestruzzo .Caratteristichefisico-meccaniche'del calcestruzzo .Cemento armato ordinario.Sforzo normale.Flessione semplice. Presso flessione. Flessionecomplessa(flessio -ne e taglio).Torsione.Solai in c.a.e composizione stru tt ur ale.Coperture industriali in c.a..
Plinti di fondazione, fondazionisu travirovesce.Norme per le operein c.a..Cennisulle strutture prefabbricate in c.a..
4) Progettazione degli elementi in cemento armato precompresso.
5) Cennisulle costruzioni in legno.
ESERCITAZIONI
I Esercitazionecostruzionimetalliche (capannoneindustriale).IEsercitazionecostru zioni c.a.
(casa civileabitazione). I Esercitazionecostruzioni c.a.p .(travein c.a.p.).
TESTI CONSIGLIATI
G.Oberti -L. Goffi, CorsodiTecnicadelle costru zioni, Ed. Levrotto & Bella, Torino.
AA. vari, L'acciaio nelle costruzioni moderne, Dedalo Libri.
C. CastelliGuidi - R. Calzona, Il calcolo del cemento armato, Hoepli, Milano.
C. Cestelli Guidi, Cemento ArmatoPrecompresso, Hoepli, Milano.
L. Goffi -P. Marro,Appunti sul c.a.p., Clut,Torino.
G. Giordano, Tecnologia dellegno, Utet, Torino.
204 CIVILE
IN401 TECNICA DELLE COSTRUZIONI II DIP. di IngegneriaStrutturale