Sezione A Matematica, Topografia, Estimo
1 TABELLE (C. Citrini, L. Gotusso) 1.1 Logaritmi e numeri notevoli
1.1.1 Logaritmi ... 1
1.1.2 Numeri notevoli... 4
1.2 Funzioni trigonometriche e archi 1.2.1 Funzioni trigonometriche ... 5
1.2.2 Archi ... 10
1.2.3 Funzioni iperboliche ... 15
2 ALGEBRA (C. Citrini, L. Gotusso) 2.1 Formule elementari 2.1.1 Fattoriali e coefficienti binomiali ... 19
2.1.2 Potenze ... 19
2.1.3 Radici... 19
2.1.4 Quoziente di polinomi ... 21
2.2 Equazioni algebriche 2.2.1 Di primo grado ... 22
2.2.2 Di secondo grado ... 22
2.2.3 Di terzo grado ... 22
2.2.4 Altre equazioni ... 22
2.3 Calcolo combinatorio 2.3.1 Permutazioni di n oggetti... 22
2.3.2 Disposizioni di n oggetti a k a k... 22
2.3.3 Combinazioni di n oggetti a k a k... 23
2.4 Progressioni 2.4.1 Aritmetiche ... 23
2.4.2 Geometriche ... 23
2.5 Numeri complessi 2.5.1 Operazioni aritmetiche elementari ... 23
3 ALGEBRA DELLE MATRICI (C. Citrini, L. Gotusso) 3.1 Operazioni elementari 3.1.1 Definizioni e operazioni ... 24
3.1.2 Sistema lineare di m equazioni in n incognite ... 25
3.1.3 Autovalori e autovettori di matrici reali ... 26
4 TRIGONOMETRIA PIANA, PLANIMETRIA E STEREOMETRIA (C. Citrini, L. Gotusso) 4.1 Identità 4.1.1 Valori notevoli e segno... 27
4.1.2 Relazione fra le funzioni d’un medesimo angolo... 27
4.1.3 Relazioni fra le funzioni di due angoli ... 28
4.1.4 Multipli e sottomultipli di un angolo... 28
4.1.5 Potenze del seno e del coseno ... 29
4.1.6 Relazioni fra le funzioni di tre angoli α, β e γ per α + β + γ = 180°... 29
4.2 Risoluzione dei triangoli piani 4.2.1 Formule generali... 29 000-000_INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
4.2.2 Formule relative ai triangoli obliquangoli... 31
4.2.3 Triangoli rettangoli... 31
4.3 Planimetria e stereometria 4.3.1 Planimetria ... 32
4.3.2 Stereometria ... 35
4.3.3 Voltimetria ... 39
5 FUNZIONI TRASCENDENTI (C. Citrini, L. Gotusso) 5.1 Funzioni esponenziali e iperboliche 5.1.1 Funzioni esponenziali... 41
5.1.2 Funzioni iperboliche... 41
5.2 Funzioni circolari e iperboliche nel campo complesso 5.2.1 Definizioni... 42
5.2.2 Identità... 42
5.3 Funzioni inverse 5.3.1 Logaritmo ... 43
5.3.2 Equazioni esponenziali e logaritmiche... 43
5.3.3 Inverse delle funzioni circolari... 43
5.3.4 Inverse delle funzioni iperboliche ... 43
5.3.5 Funzioni inverse nel campo complesso... 44
6 ANALISI MATEMATICA (C. Citrini, L. Gotusso) 6.1 Limiti 6.1.1 Teoremi sui limiti ... 45
6.1.2 Forme indeterminate ... 45
6.2 Derivate 6.2.1 Regole di derivazione... 46
6.2.2 Derivate elementari ... 46
6.2.3 Grafici di funzioni di una variabile ... 46
6.2.4 Massimi e minimi per funzioni di più variabili... 48
6.3 Calcolo integrale 6.3.1 Regole di integrazione... 48
6.3.2 Tabelle di integrali ... 48
6.3.3 Integrazione di funzioni razionali ... 54
6.3.4 Integrazione di altre classi di funzioni ... 55
6.4 Integrali doppi, di linea e di superficie 6.4.1 Integrali doppi e tripli... 56
6.4.2 Integrali di linea del tipo ∫T f (P) ds ... 57
6.4.3 Integrali di forme differenziali lineari ... 57
6.4.4 Forme differenziali lineari esatte... 58
6.4.5 Derivazione sotto il segno di integrale ... 58
6.4.6 Integrali di superficie ... 58
6.5 Serie 6.5.1 Formula e serie di Taylor ... 59
6.5.2 Principali sviluppi in serie di McLaurin... 61
6.5.3 Serie di Fourier... 61
6.6 Equazioni differenziali 6.6.1 Equazioni del primo ordine ... 61
6.6.2 Equazioni del secondo ordine ... 62
6.6.3 Equazioni a coefficienti costanti ... 62
7 CALCOLO NUMERICO (C. Citrini, L. Gotusso) 7.1 Errori di arrotondamento e troncamento 7.1.1 Definizioni... 64 000-000_INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
7.1.2 Valutazione deterministica degli errori ... 64
7.2 Sistemi lineari 7.2.1 Premesse ed eliminazione Gaussiana ... 66
7.2.2 Metodo di Choleski ... 67
7.2.3 Metodi iterativi ... 68
7.3 Autovalori e autovettori 7.3.1 Premesse ... 68
7.3.2 Metodo delle potenze ... 69
7.3.3 Metodo delle potenze inverse ... 69
7.3.4 Metodo di Jacobi ... 69
7.4 Equazioni non lineari 7.4.1 Calcolo di una radice reale ... 69
7.4.2 Equazioni algebriche ... 70
7.5 Sistemi non lineari 7.5.1 Generalità ... 71
7.5.2 Metodo di Jacobi ... 71
7.5.3 Metodo di Newton ... 71
7.6 Interpolazione polinomiale 7.6.1 Formula di Lagrange ... 72
7.6.2 Caso di punti equidistanziati ... 72
7.7 Derivazione 7.7.1 Formule approssimate ... 73
7.8 Integrali definiti 7.8.1 Formule di Newton Cotes... 73
7.8.2 Formule gaussiane ... 74
7.8.3 Integrali su intervalli infiniti... 77
7.9 Equazioni differenziali 7.9.1 Equazioni del 1° ordine ... 77
7.9.2 Sistemi di equazioni del 1° ordine... 79
7.9.3 Problemi ai limiti ... 79
8 GEOMETRIA ANALITICA (C. Citrini, L. Gotusso) 8.1 Generalità 8.1.1 Sistemi di coordinate ... 81
8.1.2 Retta... 81
8.2 Coniche 8.2.1 Forma generale ... 81
8.2.2 Coniche a centro (ellisse ed iperbole) ... 82
8.2.3 Parabola ... 82
8.2.4 Fuochi ... 83
8.2.5 Costruzioni grafiche ... 84
8.3 Altre curve nel piano e nello spazio 8.3.1 Sinusoide: y = r sin x... 86
8.3.2 Cicloide... 86
8.3.3 Cicloide allungata [accorciata] ... 87
8.3.4 Epicicloide [e ipocicloide]... 87
8.3.5 Catenaria... 88
8.3.6 Evolventi... 88
8.3.7 Spirali ... 88
8.3.8 Altre curve algebriche nel piano... 90
8.3.9 Elica cilindrica... 90
9 CALCOLO VETTORIALE (C. Citrini, L. Gotusso) 9.1 Vettori 9.1.1 Definizioni e operazioni elementari ... 94 000-000_INDICE GENERALE Page 3 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
9.1.2 Rappresentazione cartesiana dei vettori. Caso generale... 94
9.1.3 Vettori piani... 95
9.2 Campi vettoriali 9.2.1 Gradiente ... 95
9.2.2 Rotore ... 95
9.2.3 Divergenza ... 95
9.2.4 Formule di Green ... 96
9.3 Geometria differenziale 9.3.1 Linee in forma parametrica ... 97
9.3.2 Superficie in forma parametrica ... 97
9.3.3 Linee in forma implicita nel piano ... 97
9.3.4 Superficie in forma implicita... 97
9.3.5 Linee in forma implicita nello spazio... 98
9.3.6 Inviluppi ... 98
10 TRASFORMATE INTEGRALI (F. Potenza) 10.1 Generalità 10.1.1 Definizioni... 99
10.2 Trasformate di Laplace 10.2.1 Definizioni e proprietà ... 99
10.2.2 Tavole di trasformate di Laplace... 101
10.3 Trasformate di Fourier 10.3.1 Definizioni e proprietà ... 111
10.3.2 Tavole di trasformate di Fourier... 111
11 STATISTICA (G. Togliatti) 11.1 Generalità 11.1.1 Rappresentazioni grafiche ... 116
11.1.2 Statistiche di posizione... 116
11.1.3 Momenti ... 117
11.1.4 Statistiche di dispersione... 118
11.1.5 Statistiche di asimmetria ... 118
11.1.6 Modelli matematici ... 118
11.2 Principali tipi di modelli probabilistici 11.2.1 Distribuzione binomiale (discreta) ... 119
11.2.2 Distribuzione poissoniana (discreta) ... 119
11.2.3 Distribuzione normale (continua)... 120
11.3 Operazioni su variabili casuali 11.3.1 Formule ed esempi ... 123
11.4 Distribuzioni campionarie riconducibili alla distribuzione normale 11.4.1 Distribuzioni di medie di campioni numerosi ... 123
11.4.2 Distribuzione di varianze di campioni numerosi... 124
11.4.3 Distribuzione di s.q.m. di campioni numerosi ... 124
11.5 Distribuzioni esatte 11.5.1 Generalità e distribuzione t ... 124
11.5.2 Distribuzione χ2... 125
11.5.3 Distribuzione F di Fisher... 127
11.6 Inferenza statistica 11.6.1 Definizioni ed esempi... 131
11.6.2 Limiti fiduciari (o stime per intervallo)... 134
11.6.3 Analisi di varianza... 134
11.6.4 Campione multidimensionale... 135
11.6.5 Coefficiente di correlazione lineare ... 135
11.6.6 Varianze di funzioni di quantità osservate ... 136 000-000_INDICE GENERALE Page 4 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
11.6.7 Minimi quadrati ... 137
11.6.8 Osservazioni dirette di ugual peso... 137
11.6.9 Osservazioni dirette di diverso peso... 137
11.6.10 Osservazioni indirette. Modello lineare ... 137
11.6.11 Osservazioni indirette. Modello non lineare ... 138
11.6.12 Regressione semplice ... 139
11.6.13 Tipi di scarti e di varianze ... 139
11.6.14 Regressione lineare multipla ... 140
12 TOPOGRAFIA (A. Selvini) 12.1 Premessa ... 142
12.2 Le superfici di riferimento ... 142
12.3 Le coordinate e le grandezze usate in topografia 12.3.1 Trasformazione delle coordinate geografiche in geometriche ... 149
12.3.2 Trasformazione delle coordinate geometriche in geografiche ... 151
12.3.3 Trasformazione fra coordinate geocentriche e locali cartesiane ... 151
12.4 L’elaborazione delle misure... 153
12.5 La misura degli angoli 12.5.1 La misura degli angoli orizzontali ... 155
12.5.2 La misura degli angoli zenitali ... 156
12.6 La misura delle distanze 12.6.1 La misura elettro-ottica... 157
12.6.2 La misura elettronica ... 159
12.6.3 La misura ottica ... 159
12.7 La misura dei dislivelli 12.7.1 Livellazioni geometriche ... 161
12.7.2 Livellazione trigonometrica e derivate ... 162
12.7.3 Livellazioni barometriche... 163
12.7.4 Livellazione idrostatica ... 163
12.7.5 Livellazioni fotogrammetrica e satellitare... 163
12.8 Le quote ... 164
12.9 La determinazione dei punti isolati... 165
12.10 Gli strumenti per la misura topografica 12.10.1 Il teodolite... 166
12.10.2 I distanziometri ... 168
12.10.3 I livelli ... 169
12.10.4 I ricevitori satellitari ... 170
12.10.5 I sistemi inerziali ... 172
12.11 Le reti 12.11.1 Equazioni per il calcolo ... 173
12.11.2 Le reti fondamentali ... 177
12.11.3 Le reti locali... 182
12.11.4 Le poligonali... 186
12.11.5 Le reti GPS. ... 188
12.12 Il rilievo del dettaglio 12.12.1 La planimetria... 189
12.12.2 L’altimetria ... 190
12.12.3 Le rappresentazioni complete... 190
12.13 Cartografia 12.13.1 La carta di Gauss in Italia ... 192
12.13.2 La carta UTM ... 194
12.13.3 Le carte catastali ... 195
12.13.4 Le Carte Tecniche Regionali ... 196 000-000_INDICE GENERALE Page 5 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
12.14 La cartografia numerica ... 196
12.15 Le reti di controllo... 198
12.16 Il tracciamento... 200
13 FOTOGRAMMETRIA (A. Selvini) 13.1 Principi generali ... 202
13.2 L’assunzione delle informazioni 13.2.1 Camere aeree ... 204
13.2.2 Camere optoelettroniche ... 204
13.2.3 Camere semimetriche e amatoriali ... 206
13.3 L’elaborazione delle informazioni 13.3.1 Restitutori analogici ... 207
13.3.2 Il problema della trasformazione proiettiva analitica... 207
13.4 I restitutori analitici ... 217
13.5 Gli strumenti per la restituzione digitale ... 218
13.6 Raddrizzamento ... 219
13.7 La restituzione per ortofotoproiezione 13.7.1 La tecnica di ripresa aerea LIDAR... 225
13.8 La fotogrammetria non cartografica... 226
13.9 Il collaudo della cartografia aerofotogrammetrica ... 227
14 TELERILEVAMENTO (G. Lechi, D. Annoni) 14.1 Generalità 14.1.1 La radiazione elettromagnetica ... 232
14.1.2 Firma o risposta spettrale ... 234
14.1.3 Radiometria ... 234
14.1.4 Fotometria ... 235
14.1.5 Geometria della radiazione... 236
14.1.6 Il sole ... 239
14.2 Strumenti da ripresa 14.2.1 Introduzione ... 240
14.2.2 I sistemi fotografici analogici e digitali... 240
14.2.3 Struttura dei materiali fotosensibili ... 241
14.2.4 Caratteristiche principali dei materiali fotosensibili ... 242
14.2.5 Dispositivi a scansione ... 242
14.2.6 Conversione analogico digitale ... 245
14.2.7 Telecamere ... 245
14.2.8 Tubi convertitori... 246
14.2.9 Radiometri... 246
14.2.10 Termocamere... 246
14.2.11 I rilevatori (Detectors) ... 246
14.2.12 I sistemi radar ... 247
14.3 I satelliti per telerilevamento 14.3.1 Elenco dei satelliti per risorse terrestri ... 248
14.3.2 Landsat ... 248
14.3.3 Il sistema SPOT... 251
14.3.4 Meteosat ... 252
14.3.5 MOS-1... 252
14.3.6 ERS-1 ... 252
14.3.7 I satelliti della serie NOAA ... 253
14.3.8 Il satellite IRS (Indian Remote sensing Satellite) ... 253
14.3.9 I satelliti russi ... 254
14.3.10 Il satellite Ikonos ... 255
14.3.11 I satelliti EROS... 255
14.3.12 Il satellite QuickBird ... 256 000-000_INDICE GENERALE Page 6 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
14.4 Il trattamento delle immagini
14.4.1 Display delle immagini... 256
14.4.2 Riproduzione di immagini digitali... 257
14.4.3 Elaborazioni digitali preventive ... 257
14.4.4 Classificazioni ... 257
14.4.5 Elaborazioni numeriche... 258
14.5 Applicazioni 14.5.1 Introduzione... 261
14.5.2 Agricoltura e foreste ... 261
14.5.3 Idrologia e oceanografica ... 262
14.5.4 Urbanistica... 263
14.5.5 Geologia e geofisica ... 263
14.5.6 Le carte tematiche telerilevate... 264
14.6 Siti Internet ... 265
15 ESTIMO E CATASTO (S. Corsi) 15.1 Estimo ... 266
15.2 Estimo urbano 15.2.1 Rendita, rendita fondiaria ed edilizia... 266
15.2.2 Fattori di influenza sul valore di un bene immobile... 267
15.2.3 Valutazione di terreni edificabili e fabbricati ... 267
15.3 Estimo industriale 15.3.1 Il metodo reddituale... 272
15.3.2 Il metodo finanziario ... 273
15.3.3 Il metodo patrimoniale e il metodo “misto” ... 274
15.3.4 Il metodo dei “prezzi probabili” ... 275
15.4 Estimo rurale 15.4.1 Azienda agraria... 275
15.4.2 Stime dei costi di produzione ... 277
15.4.3 Stime aziendali e dei fondi rustici ... 277
15.5 Stime legali 15.5.1 Espropriazione ... 279
15.5.2 Servitù... 281
15.5.3 Usufrutto... 281
15.5.4 Enfiteusi... 281
15.5.5 Vitalizio ... 282
15.6 Catasto 15.6.1 Generalità ... 282
15.6.2 Catasto terreni... 282
15.6.3 Catasto fabbricati... 284
15.6.4 Strumenti informatici del catasto... 285
16 MATEMATICA FINANZIARIA 16.1 Formule 16.1.1 Definizioni ... 287
16.1.2 Operazioni più frequenti... 290 000-000_INDICE GENERALE Page 7 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
000-000_INDICE GENERALE Page 8 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
Sezione B Fisica applicata
1 MECCANICA (P. Andreini)
1.1 Generalità
1.1.1 Introduzione... 1
1.1.2 Costituzione della materia ... 1
1.1.3 Proprietà dei sistemi ... 2
1.2 Cinematica 1.2.1 Cinematica del punto materiale ... 2
1.2.2 Composizione di moti... 5
1.2.3 Un moto rettilineo uniforme e un moto accelerato... 6
1.2.4 Un moto rotatorio e un moto traslatorio ... 8
1.2.5 Moti vibratori... 9
1.2.6 Moto armonico ... 10
1.2.7 Composizione o sovrapposizione di moti oscillatori... 11
1.2.8 Battimenti ... 13
1.3 Statica 1.3.1 Forze ... 14
1.3.2 Statica dei corpi estesi e rigidi... 15
1.3.3 Baricentri ... 21
1.3.4 Baricentri di corpi solidi semplici ... 25
1.3.5 Teorema di Guldino... 26
1.4 Dinamica del punto materiale 1.4.1 Equazione fondamentale ... 26
1.4.2 Corpo vincolato ... 27
1.4.3 Quantità di moto e impulso ... 29
1.4.4 Corpo rigido... 31
1.4.5 Moto traslatorio ... 31
1.4.6 Moto rotatorio... 32
1.4.7 Momenti d’inerzia ... 33
1.4.8 Calcolo dei momenti d’inerzia ... 34
1.4.9 Corpo rigido e moto rotatorio... 40
1.4.10 Principio di D’Alembert ... 41
1.5 Meccanica dei fluidi 1.5.1 Fluidi... 42
1.5.2 Forze sopra un fluido... 43
1.5.3 Caso statico... 44
1.5.4 Scorrimento dei fluidi... 45
1.5.5 Scorrimenti in una porzione tridimensionale di fluido... 48
1.5.6 Descrizione dei moto ... 48
1.5.7 Flussodi un vettore e teorema di Gauss ... 50
1.5.8 Applicazioni ... 51
1.5.9 Forze attive e teorema di Gauss... 52
1.5.10 Equazioni di Stokes e Navier-Stokes ... 54
1.5.11 Casi particolari e applicazioni ... 55
1.5.12 Equazione dell’energia ... 57
1.5.13 Numero di Reynolds... 58 000-000_INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
1.5.14 La similitudine di Reynolds ... 60
1.5.15 Applicazioni ... 60
1.5.16 Teorema di Buckingham ... 61
2 TERMOLOGIA (P. Andreini) 2.1 Generalità 2.1.1 Definizioni... 62
2.2 Termometria 2.2.1 Termometri e scale termometriche... 62
2.3 Capacità termica 2.3.1 Calore specifico... 67
3 TRASMISSIONE DEL CALORE (P. Andreini) 3.1 Generalità 3.1.1 Definizioni... 69
3.2 Conduzione 3.2.1 Flusso termico ... 69
3.2.2 Equazione di Fourier (coordinate cartesiane)... 71
3.2.3 Equazione di Fourier (coordinate cilindriche) ... 72
3.3 Convezione 3.3.1 Generalità ... 73
3.3.2 Ebollizione ... 75
3.3.3 Condensazione ... 76
3.4 Irraggiamento termico 3.4.1 Generalità ... 78
3.4.2 Calore scambiato ... 80
3.4.3 Irraggiamento degli aeriformi ... 83
3.5 Scambiatori di calore 3.5.1 Generalità ... 93
3.5.2 Pareti cilindriche ... 96
3.5.3 Pareti composte e pareti multiple ... 97
3.5.4 Isolamento rispetto all’irraggiamento ... 97
3.5.5 Materiali isolanti e loro impiego ... 98
4 TERMODINAMICA (P. Andreini) 4.1 Generalità 4.1.1 Definizioni... 104
4.2 Principi e funzioni termodinamiche 4.2.1 Primo principio... 104
4.2.2 Secondo principio... 104
4.2.3 Relazioni fondamentali ... 105
4.2.4 Parametri caratteristici... 106
4.2.5 Gas reali... 108
4.2.6 Funzioni termodinamiche... 110
4.2.7 Transizioni di fase ... 113
4.2.8 Punto critico ... 115
4.2.9 Transizioni di fase del II° ordine... 115
4.2.10 Solubilità ... 119
4.3 Trasformazioni termodinamiche 4.3.1 Generalità ... 121
4.3.2 Gas... 121
4.3.3 Vapori saturi... 122
4.3.4 Vapore d’acqua surriscaldato ... 126 000-000_INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
4.3.5 Diagramma h = s (o di Mollier) ... 127
4.3.6 Aria umida ... 134
4.4 Cicli termodinamici 4.4.1 Trasformazioni e cicli... 137
4.4.2 Cicli a gas e a vapore... 138
4.4.3 Cicli a gas ... 138
4.4.4 Cicli a vapore... 142
4.4.5 Cicli inversi ... 144
4.4.6 Cicli a gas ... 145
4.4.7 Ciclo inverso a vapore ... 146
4.5 Sistemi aperti 4.5.1 Generalità ... 147
4.5.2 Liquidi (incomprimibili). Pompa... 149
4.5.3 Gas e vapori (comprimibili). Compressori ... 150
4.5.4 Ugelli ... 151
4.6 Lavoro massimo o exergia 4.6.1 Generalità ... 154
4.7 Sistemi sede di combustione 4.7.1 Generalità ... 156
5 SCAMBIATORI DI CALORE (P. Ferrari) 5.1 Generalità 5.1.1 Definizioni ... 158
5.2 Metodi di progetto 5.2.1 Teoria... 158
5.2.2 Scambiatori di calore a più passaggi ... 163
5.2.3 Scambiatori a flussi incrociati ... 165
5.2.4 Elementi costruttivi ... 168
5.2.5 Scambio termico e perdite di carico ... 171
6 IMPIANTI FRIGORIFERI – POMPE DI CALORE (D. Miari) 6.1 Frigoriferi 6.1.1 Ciclo frigorifero a compressione ... 174
6.1.2 Fluidi frigorigeni ... 176
6.1.3 Compressore ... 176
6.1.4 Cielo frigorifero ad assorbimento... 178
6.1.5 Condensatori... 180
6.1.6 Evaporatori (o vaporizzatori) ... 180
6.1.7 Raffreddamento con circolazione di liquidi freddi (acqua o soluzione incongelabile)... 181
6.1.8 Isolazioni termiche ... 186
6.2 Pompe di calore 6.2.1 Generalità ... 188
7 AEROSTATICA E AERODINAMICA APPLICATA (R. Mautino) 7.1 Aerostatica 7.1.1 Leggi fondamentali degli aeriformi... 189
7.1.2 Aria tipo internazionale ... 189
7.1.3 Aerostati ... 189
7.2 Aerodinamica applicata 7.2.1 Definizioni ... 192
7.2.2 Portanza ... 195
7.2.3 Resistenza ... 207
7.2.4 Resistenza di componenti di velivoli... 224
7.2.5 Resistenza di veicoli terrestri... 225 000-000_INDICE GENERALE Page 3 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
7.3 Aerodinamica transonica e supersonica
7.3.1 Correnti compressibili adiabatiche... 226
7.3.2 Correnti subsoniche e transoniche... 228
7.3.3 Correnti supersoniche... 231
7.3.4 Riscaldamento aerodinamico ... 235
8 ACUSTICA APPLICATA (M. Guazzotti) 8.1 Onde sonore 8.1.1 Generalità ... 236
8.1.2 Audiogramma. Intensità delle sensazioni uditive ... 236
8.1.3 Fonometri e analizzatori... 238
8.1.4 Misure fonometriche ... 241
8.1.5 Propagazione, velocità, assorbimento del suono... 244
8.1.6 Tempo di riverberazione. Eco. Diffusione ... 251
8.1.7 Modelli previsionali per l’acustica architettonica ... 256
8.2 Isolamento acustico 8.2.1 Isolamento acustico normalizzato ... 257
8.2.2 Potere fonoisolante... 258
8.2.3 Attenuazione del suono nei condotti ... 265
8.2.4 Trattamenti antirombo... 266
8.2.5 I requisiti acustici passivi degli edifici ... 266
8.2.6 Gli indici di valutazione ... 268
8.2.7 Rumori industriali ... 269
8.3 Propagazione del suono in campo libero 8.3.1 Generalità ... 272
8.3.2 Rumore da traffico autoveicolare ... 286
8.4 Modelli per la stima dell’impatto acustico ambientale ... 292
9 MISURE E REGOLAZIONI INDUSTRIALI (C. Torresan) 9.1 Generalità 9.1.1 Definizioni... 294
9.2 Misure 9.2.1 Misura delle portate delle correnti in pressione ... 294
9.2.2 Misura delle pressioni ... 297
9.2.3 Misura dei livelli ... 298
9.2.4 Misura delle temperature... 299
9.2.5 Misure di pesi e forze con estensimetri elettrici (strain gage)... 302
9.2.6 Misure con radioisotopi... 302
9.2.7 Misure con analizzatori ... 303
9.3 Regolazioni 9.3.1 Introduzione ... 303
9.3.2 Anello di regolazione ... 303
9.3.3 Caratteristica di risposta del processo ... 305
9.3.4 Regolatori continui... 305
9.3.5 Regolatori discontinui ... 308
9.3.6 Scelta e messa a punto dei regolatori ... 310
9.3.7 Regolazioni speciali ... 311
9.3.8 Tipi di strumentazione... 312
9.3.9 Valvole di regolazione ... 313
9.4 Specifiche e documentazione 9.4.1 Diagrammi P&I (Piping and Instrumentation)... 316
9.5 Sistemi di controllo avanzato 9.5.1 Sistemi di controllo distribuito (DCS) ... 317
9.5.2 Controlli logici programmabili (PLC)... 317 000-000_INDICE GENERALE Page 4 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
10 ILLUMINOTECNICA (C. Ferrara, P. Palladino) 10.1 Grandezze fotometriche
10.1.1 Intensità luminosa... 319
10.1.2 Flusso luminoso... 319
10.1.3 Illuminamento... 319
10.1.4 Luminanza ... 319
10.2 Proprietà ottiche dei materiali 10.2.1 Riflessione ... 320
10.2.2 Trasmissione... 320
10.2.3 Temperatura di colore... 320
10.2.4 Indice di resa cromatica... 321
10.3 Apparecchi e metodi di misura 10.3.1 Luxmetro ... 321
10.3.2 Luminazometri ... 321
10.3.3 Accorgimenti per le misure ... 322
10.4 Curve fotometriche 10.4.1 Costruzione e impiego ... 322
10.5 Sorgenti luminose 10.5.1 Attacchi lampade ... 323
10.5.2 Lampada a incandescenza ... 323
10.5.3 Lampade a scarica ... 328
10.5.4 LED. Principi di funzionamento... 337
10.6 Impianti di illuminazione 10.6.1 Generalità ... 340
10.6.2 Livelli di illuminamento ... 341
10.6.3 Calcoli di illuminamento ... 344
10.7 Illuminazione di interni 10.7.1 Illuminazione residenziale... 349
10.7.2 Illuminazione di scuole e uffici ... 349
10.7.3 Illuminazione di ospedali ... 349
10.7.4 Illuminazione di opere d’arte, chiese e musei ... 350
10.7.5 Negozi e grandi magazzini ... 350
10.7.6 Illuminazione industriale ... 350
10.8 Illuminazione di esterni 10.8.1 Illuminazione stradale ... 352
10.8.2 Illuminazione delle gallerie e sottopassaggi... 358
10.8.3 Proiettori ... 359
10.8.4 Calcoli di illuminamento ... 361
10.8.5 Illuminazione di grandi spazi all’aperto ... 362
10.8.6 Impianti sportivi all’aperto ... 363
10.8.7 Illuminazione decorativa ... 366
11 OTTICA (F. Potenza) 11.1 Generalità 11.1.1 Definizioni ... 368
11.2 Ottica geometrica e fisica 11.2.1 Riflessione e rifrazione... 369
11.2.2 Indice di rifrazione ... 371
11.2.3 Prismi e loro applicazioni, catarifrangenti e microsfere... 377
11.2.4 Lenti e specchi ... 386
11.2.5 Aberrazioni e principi della correzione ... 393
11.2.6 Luce polarizzata e applicazioni ... 403
11.2.7 Il progetto ottico ... 409
11.2.8 Componentistica ottica ... 411 000-000_INDICE GENERALE Page 5 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
11.3 Strumenti ottici
11.3.1 Sistemi afocali (cannocchiale e derivati) ... 412
11.3.2 Microscopio... 415
11.3.3 Illuminatori... 419
11.3.4 Meccanica per ottica... 421
11.3.5 Interferometria metrica... 424
11.3.6 Codificatori per misure automatiche in forma digitale di lunghezze e angoli ... 426
11.3.7 Periscopi ... 427
11.3.8 Trattamento delle immagini ... 430
11.4 Impieghi del laser 11.4.1 Sorgenti laser e componentistica accessoria ... 433
11.4.2 Applicazioni del laser alla metrologia... 436
11.4.3 Applicazioni industriali dei laser di potenza ... 437
11.5 Aspetti energetici dell’ottica 11.5.1 Assorbimento ed emissione della radiazione ... 438
11.5.2 Filtri e materiali per strati riflettenti ... 445
11.5.3 Sorgenti di radiazione... 448
11.5.4 Fotometria e teoria del colore... 451
11.5.5 Energetica strumentale ... 456 000-000_INDICE GENERALE Page 6 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
Sezione C Materiali e loro proprietà
1 ELEMENTI CHIMICI, MASSE VOLUMICHE E IN MUCCHIO
DI VARIE SOSTANZE (A. Giarrusso, L. Porri)
1.1 Elementi
1.1.1 Tabelle ... 1
1.2 Sostanze 1.2.1 Massa volumica e densità ... 3
2 METALLI E LORO PROPRIETÀ 2.1 Proprietà generali dei metalli (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.1.1 Note introduttive... 8
2.2 Ferro, acciaio, ghisa (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.2.1 Generalità ... 9
2.2.2 Acciai... 9
2.2.3 Trattamenti termici degli acciai... 11
2.2.4 Trattamenti termochimici di diffusione... 19
2.2.5 Trattamenti termomeccanici (TTM)... 20
2.2.6 Classificazione dei tipi di acciai ... 21
2.2.7 Designazione convenzionale degli acciai ... 21
2.2.8 Acciai (non legati) di base e di qualità ... 22
2.2.9 Acciai (non legati e legati) speciali da costruzione ... 26
2.2.10 Acciai per impieghi particolari ... 36
2.2.11 Acciai per tubi ... 43
2.2.12 Acciai inossidabili ... 43
2.2.13 Acciai per utensili... 43
2.2.14 Acciai maraging... 47
2.2.15 Acciai e leghe per magneti permanenti ... 47
2.2.16 Acciai per getti ... 51
2.2.17 Ghise... 57
2.3 Leghe refrattarie (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.3.1 Generalità ... 72
2.4 Alluminio e sue leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.4.1 Generalità ... 74
2.4.2 Leghe di Al per applicazioni elettriche ... 74
2.4.3 Leghe di Al da fonderia e da lavorazione plastica ... 75
2.4.4 Designazione convenzionale delle leghe di Al... 78
2.5 Magnesio e sue leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.5.1 Generalità ... 79
2.5.2 Designazione convenzionale delle leghe di Mg ... 82
2.6 Titanio e sue leghe 2.6.1 Generalità ... 82
2.7 Rame e sue leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.7.1 Rame... 84
2.7.2 Bronzi ... 84
2.7.3 Ottoni ... 88
2.8 Leghe di tungsteno (wolframio) (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.8.1 Generalità ... 91 000-000 INDICE GENERALE Page 1 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
2.8.2 Leghe dure per utensili ... 91
2.8.3 Leghe per ricoprimenti ... 91
2.8.4 Leghe pesanti... 92
2.9 Nichel e sue leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.9.1 Generalità ... 92
2.10 Cobalto e sue leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.10.1 Generalità ... 93
2.11 Altre leghe (M. Balbi, W. Nicodemi) 2.11.1 Metalli antifrizione ... 93
2.11.2 Leghe di zinco ... 94
2.11.3 Leghe a basso punto di fusione ... 94
2.11.4 Leghe di piombo... 94
2.12 Scorrimento viscoso (G. Belloni) 2.12.1 Caratteristiche meccaniche a scorrimento viscoso dei metalli... 95
2.13 Fatica nei metalli (G. Belloni) 2.13.1 Caratteristiche meccaniche di resistenza a fatica nei metalli ... 106
2.14 Caratteristiche meccaniche ad alta temperatura (G. Belloni) 2.14.1 Caratteristiche dei metalli più comuni ad alta temperatura... 114
3 RESISTENZA DEI MATERIALI METALLICI 3.1 Trazione a temperatura ambiente (G. Belloni) 3.1.1 Definizioni... 133
3.1.2 Provette e condizioni di prova... 137
3.1.3 Proprietà dei vari materiali ... 138
3.2 Trazione a temperatura elevata (G. Belloni) 3.2.1 Prova di trazione a temperatura elevata ... 141
3.2.2 Proprietà dei vari materiali ... 144
3.3 Trazione a bassa temperatura (G. Belloni) 3.3.1 Proprietà di trazione e resilienza ... 145
3.4 Compressione (G. Belloni) 3.4.1 Prova di compressione (UNI 558)... 145
3.4.2 Proprietà dei vari materiali ... 146
3.5 Aspetti fisici delle prove (G. Belloni) 3.5.1 Non linearità... 148
3.5.2 Snervamento... 149
3.5.3 Rottura... 150
3.6 Schemi ideali (G. Belloni) 3.6.1 Legame elastico lineare ... 153
3.6.2 Legame elastoplastico ... 153
3.6.3 Schema elastoplastico con rinforzamento ... 153
3.6.4 Legame rigidoplastico ... 154
3.6.5 Legame rigidoplastico con rinforzamento... 154
3.6.6 Legame elastoplastico omogeneo... 154
3.6.7 Materiali simmetrici ... 157
3.7 Flessione (G. Belloni) 3.7.1 Prova di flessione ... 158
3.7.2 Sollecitazione di flessione ... 158
3.8 Torsione e taglio (G. Belloni) 3.8.1 Definizioni... 161
3.8.2 Prova di torsione... 162
3.8.3 Sollecitazione di torsione ... 162
3.8.4 Sollecitazione di taglio ... 168
3.9 Piegamento (G. Belloni) 3.9.1 Prova di piegamento (UNI 564) ... 169 000-000 INDICE GENERALE Page 2 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
3.10 Durezza (G. Belloni)
3.10.1 Prova di durezza Brinell (UNI 560) ... 170
3.10.2 Prova di durezza Vickers (UNI 1955) ... 172
3.10.3 Prova di durezza Rockwell (UNI 562) ... 173
3.10.4 Conversione della durezza in resistenza a trazione ... 176
3.11 Resilienza 3.11.1 Prova di resilienza (G. Belloni) ... 178
3.11.2 Proprietà dei materiali (C. Carmignani)... 179
3.12 Scorrimento viscoso e rilassamento (G. Belloni, G. Bernasconi) 3.12.1 Definizioni ... 180
3.12.2 Scorrimento viscoso indotto dalla temperatura ... 180
3.12.3 Scorrimento viscoso indotto da radiazioni ... 193
3.12.4 Rilassamento... 194
3.13 Fatica con rottura dopo molti cicli (G. Belloni) 3.13.1 Proprietà dei vari materiali ... 202
3.13.2 Considerazioni affidabilistiche ... 209
3.14 Fatica con rottura dopo pochi cicli (E. Manfredi) 3.14.1 Fatica oligociclica a temperatura ambiente ... 211
3.14.2 Fatica oligociclica ad alta temperatura ... 214
3.15 Effetti locali (G. Belloni, G. Bernasconi) 3.15.1 Effetto d’intaglio ... 216
3.15.2 Effetto di dimensione ... 230
3.15.3 Effetto di finitura superficiale ... 232
3.15.4 Effetto di corrosione ... 234
3.16 Verifica della resistenza (G. Belloni) 3.16.1 Posizione del problema, coefficienti di sicurezza esterno ed interno... 236
3.16.2 Sforzo limite e sforzo ammissibile ... 238
3.16.3 Verifica della resistenza per stati di sforzo monoassiali ... 241
3.16.4 Coefficiente di sicurezza apparente... 253
3.16.5 Stati di sforzo pluriassiali ... 254
3.17 Meccanica della frattura (C. Carmignani) 3.17.1 Definizioni ... 300
3.17.2 Meccanica della frattura in campo elastico lineare ... 300
3.17.3 Meccanica della frattura in campo elastoplastico... 303
3.17.4 Valutazione dell’avanzamento stabile di una fessura... 306
4 VETRO (M. Guglielmi, G. Scarinci) 4.1 Stato vetroso... 308
4.2 Proprietà del vetro 4.2.1 Viscosità ... 309
4.2.2 Densità ... 310
4.2.3 Tensione superficiale... 310
4.2.4 Proprietà termiche ... 311
4.2.5 Proprietà meccaniche... 312
4.2.6 Proprietà ottiche... 314
4.2.7 Proprietà elettriche e dielettriche... 317
4.2.8 Resistenza chimica ... 317
4.2.9 Proprietà additive... 318
5 MATERIALI PER L’EDILIZIA 5.1 Legno (G. Giordano, L. Uzielli, G. Bonamini) 5.1.1 Aspetto e caratteri strutturali ... 320
5.1.2 Caratteri fisici ... 321 000-000 INDICE GENERALE Page 3 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
5.1.3 Caratteristiche di resistenza meccanica del legno ... 323
5.1.4 Difetti ... 324
5.1.5 Durata, essiccazione, difesa e preservazione del legno... 325
5.1.6 Assortimenti legnosi, qualificazione e denominazioni ... 326
5.1.7 Legno strutturale, materiali derivati dal legno per uso strutturale ... 327
5.2 Pietre 5.2.1 Proprietà caratteristiche delle pietre ... 329
5.2.2 Classificazione geologica delle rocce che interessano le costruzioni ... 330
5.2.3 Dati caratteristici dei principali tipi di rocce ... 330
5.2.4 Le pietre nelle costruzioni ... 331
5.2.5 Principali pietre naturali italiane ... 332
5.3 Inerti 5.3.1 Sabbia ... 342
5.3.2 Ghiaia e pietrisco... 342
5.4 Leganti 5.4.1 Calci ... 343
5.4.2 Pozzolana ... 343
5.4.3 Cementi ... 343
5.4.4 Gesso ... 345
5.4.5 Malte... 345
5.4.6 Calcestruzzi ... 346
5.5 Laterizi 5.5.1 Generalità ... 347
5.5.2 Mattoni ... 347
5.5.3 Elementi prodotti industrialmente ... 349
6 COMBUSTIBILI 6.1 Generalità (A. Girelli) 6.1.1 Natura dei combustibili ... 350
6.1.2 Proprietà generali dei combustibili. Stechiometria della combustione ... 350
6.2 Combustibili solidi (A. Girelli) 6.2.1 Combustibili solidi naturali... 353
6.2.2 Legno... 354
6.2.3 Torba ... 354
6.2.4 Lignite ... 354
6.2.5 Carboni fossili veri e propri: litantrace e antracite ... 354
6.2.6 Campionamento, analisi e classificazione dei combustibili minerali solidi... 354
6.2.7 Combustibili solidi artificiali ... 357
6.2.8 Combustibili derivati da rifiuti... 357
6.3 Combustibili liquidi (G. Pinelli) 6.3.1 Generalità ... 357
6.3.2 Combustibili per bruciatori ... 359
6.3.3 Combustibili per motori a combustione interna ... 359
6.3.4 Additivi... 365
6.4 Combustibili gassosi (A. Girelli) 6.4.1 Generalità ... 366
6.4.2 Immagazzinamento, trasporto e distribuzione ... 366
6.4.3 Gas combustibili naturali ... 367
6.4.4 Gas combustibili da sostanze naturali rinnovabili... 368
6.4.5 Combustibili gassosi artificiali... 369
6.4.6 Gas di petrolio liquefatti (GPL) ... 370
6.4.7 Classificazione dei combustibili gassosi. Intercambiabilità... 371
6.4.8 Norme di sicurezza per i gas combustibili ... 372 000-000 INDICE GENERALE Page 4 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
7 LUBRIFICANTI E ISOLANTI (A. Girelli, E. Stefini) 7.1 Lubrificanti
7.1.1 Scopo della lubrificazione ... 373
7.1.2 Lubrificanti e sistemi di lubrificazione... 373
7.1.3 Classificazione... 373
7.1.4 Analisi e prove... 377
7.1.5 Grassi lubrificanti ... 379
7.2 Isolanti 7.2.1 Oli isolanti ... 379
8 PRINCIPALI PRODOTTI DELL’INDUSTRIA CHIMICA (A. Giarrusso, L. Porri) 8.1 Acidi 8.1.1 Acido solforico H2SO4... 381
8.1.2 Acido cloridrico, HCl (acido muriatico) ... 382
8.1.3 Acido nitrico, HNO3... 382
8.1.4 Anidride carbonica, CO2... 382
8.1.5 Acido acetico, CH3COOH... 383
8.2 Alcali 8.2.1 Carbonato di sodio, Na2CO3 (soda)... 384
8.2.2 Carbonato di potassio, K2CO3 (potassa)... 384
8.2.3 Idrossido di sodio, NaOH (soda caustica) ... 385
8.2.4 Idrossido di potassio, KOH (potassa caustica) ... 385
8.2.5 Ammoniaca, NH3... 385
8.2.6 Ossido di calcio, CaO (calce viva) ... 385
8.3 Sali, solventi e prodotti diversi 8.3.1 Cloruro di ammonio, NH4Cl (sale ammonico)... 386
8.3.2 Cloruro di sodio, NaCl ... 386
8.3.3 Nitrato di sodio, NaNO3 (salnitro o nitro del Cile) ... 386
8.3.4 Nitrato di potassio, KNO3 (nitro) ... 386
8.3.5 Tiosolfato di sodio (iposolfito), Na2S2O3 + 5H2O ... 386
8.3.6 Cloruro di calce ... 386
8.3.7 Solfuro di carbonio, CS2... 387
8.3.8 Tricloroetilene (trielina), C2HCl3... 387
8.3.9 Acetone, CH3COCH3 (dimetilchetone) ... 387
8.3.10 Benzene, C6H6... 387
8.3.11 Alcool etilico, C2H5OH (etanolo, spirito di vino) ... 387
8.3.12 Alcool metilico, CH3OH (metanolo, spirito di legno)... 387
8.3.13 Etere etilico (C2H5)2O (etere, etere solforico) ... 391
8.3.14 Glicerina, C3H5(OH)3... 391
8.3.15 Acetilene, C2H2... 391
8.3.16 Fenolo, C6H5OH (acido fenico, acido carbolico) ... 391
8.3.17 Aldeide formica, HCHO (formaldeide o metanale) ... 391
8.3.18 Aldeide acetica, CH3CHO (acetaldeide, etanale) ... 391
8.3.19 Aldeide benzoica, C6H5CHO (benzaldeide)... 392
8.4 Solventi 8.4.1 Proprietà di solventi e plastificanti ... 392
9 ELASTOMERI SINTETICI (V. Lo Scalzo) 9.1 Generalità 9.1.1 Definizione ... 393
9.2 Elastometri di largo consumo 9.2.1 Elastomeri stirenici o gomme SBR ... 396
9.2.2 Elastomeri stereospecifici... 397 000-000 INDICE GENERALE Page 5 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
9.3 Elastometri speciali a medio costo
9.3.1 Elastomeri nitrilici o gomme NBR (nitrile-butadiene rubber) ... 399
9.3.2 Elastomeri cloroprenici o gomme CR (chloroprene rubber)... 400
9.3.3 Elastomeri butilici o IIR (isobutilene-isoprene rubber) ... 400
9.3.4 Elastomeri butilici alogenati BIIR o CIIR... 401
9.3.5 Elastomeri etilen-propilenici EPM e EPDM, EOM ... 401
9.4 Elastometri speciali ad alto costo 9.4.1 Elastomeri nitrilici idrogenati o gomme HNBR ... 402
9.4.2 Elastomeri siliconici o gomme Q ... 402
9.4.3 Elastomeri fluorurati o gomme FPM ... 402
9.4.4 Elastomeri perfluorurati o gomme FFKM ... 404
9.4.5 Elastomeri fluorosiliconici o gomme FMQ e FVMQ ... 404
9.4.6 Elastomeri epicloridrinici o CO, ECO, GECO ... 404
9.4.7 Elastomeri acrilici o gomme ACM ... 405
9.4.8 Elastomeri poliuretanici o gomme AU ed EU ... 405
9.4.9 Elastomeri polisolfurici o gomme T... 405
9.4.10 Elastomeri a base di ossido di propilene o gomme GPO ... 405
9.4.11 Elastomeri polifosfazenici o gomme FZ e PZ... 406
9.4.12 Polimeri clorosolfonati CSM e clorurati CPE... 406
9.5 Elastometri termoplastici 9.5.1 Gomme termoplastiche «Y»... 406
9.5.2 Altri elastomeri a blocchi «Y» ... 408
9.5.3 Leghe elastomeriche termoplastiche o “TPE” ... 409
9.5.4 Lavorazione e applicazioni... 410
9.6 Lattici 9.6.1 Generalità ... 410
9.7 Vulcanizzazione 9.7.1 Generalità ... 411
9.7.2 Caratteristiche dei vulcanizzati ... 411
9.7.3 Prove sugli elastomeri vulcanizzati... 412
9.7.4 Scelta dei vulcanizzati per le applicazioni ... 414
10 ESPLOSIVI PER IMPIEGHI CIVILI E MINERARI (R. Mancini) 10.1 Definizioni 10.1.1 Terminologia corrente ... 416
10.2 Nozioni generali 10.2.1 Nozioni generali sulla chimica e fisica degli esplosivi ... 416
10.2.2 Effetti dell’esplosivo sul mezzo circostante... 417
10.3 Prove sugli esplosivi 10.3.1 Generalità ... 418
10.3.2 Prove riguardanti la sicurezza di trasporto, manipolazione, impiego ... 418
10.3.3 Prove per valutare l’efficacia e le modalità d’impiego ... 419
10.4 Principali tipi di esplosivo 10.4.1 Classificazione, campi preferenziali di impiego ... 419
10.4.2 Confezionamento ... 420
10.4.3 Tipi comunemente usati in Italia ... 421
10.5 Mezzi d’innesco 10.5.1 Funzioni e modo di impiego dei mezzi di innesco... 421
10.5.2 Micce ordinarie (o a lenta combustione)... 422
10.5.3 Micce detonanti ... 422
10.5.4 Detonatori ordinari ed elettrici ... 422
10.5.5 Prove sui mezzi d’innesco... 424
10.5.6 Esploditori ... 425 000-000 INDICE GENERALE Page 6 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
10.5.7 Accessori vari per l’impiego degli esplosivi ... 426
10.6 Trasporto e conservazione degli esplosivi 10.6.1 Normativa ... 426
11 MATERIE PLASTICHE (D. Pagani) 11.1 Generalità 11.1.1 Definizioni ... 428
11.2 Resine termoindurenti 11.2.1 Resine fenoliche ... 428
11.2.2 Resine ureiche ... 429
11.2.3 Resine melamminiche ... 429
11.2.4 Resine poliestere... 430
11.2.5 Resine epossidiche... 432
11.3 Resine cellulosiche 11.3.1 Acetato di cellulosa ... 433
11.3.2 Aceto butirrato di cellulosa ... 433
11.3.3 Etilcellulosa ... 433
11.4 Resine termoplastiche sintetiche 11.4.1 Polietilenglicoletereftalato... 434
11.4.2 Poliammidi ... 434
11.4.3 Policarbonati... 435
11.4.4 Polietilene ... 435
11.4.5 Polipropilene... 437
11.4.6 Polimetilmetacrilato ... 438
11.4.7 Polistirene ... 439
11.4.8 Copolimeri dello stirene ... 439
11.4.9 ABS (Acrilonitrile-Butadiene-Stirene)... 439
11.4.10 Poltetrafluoroetilene ... 439
11.4.11 Poliuretani... 440
11.4.12 Cloruro di polivinile (polivinilcloruro PVC)... 440
11.4.13 Acetato di polivinile ... 441
11.4.14 Alcool polivinilico... 441
11.4.15 Acetali di polivinile ... 442
11.4.16 Resine poliacetaliche ... 442
11.4.17 Schiume ed espansi... 450
12 RIVESTIMENTI ORGANICI PROTETTIVI (D. Pagani) 12.1 Generalità 12.1.1 Rivestimenti organici di superficie... 451
12.2 Filmogeni 12.2.1 Sostanze filmogene... 451
12.2.2 Resine naturali ... 453
12.2.3 Resine artificiali... 454
12.2.4 Solvente ... 459
12.2.5 Plastificanti ... 459
12.3 Pigmenti e vernici 12.3.1 Pigmento... 462
12.4 Tipi di prodotti vernicianti 12.4.1 Generalità ... 465
12.4.2 Prodotti vernicianti per acciaio... 465
12.4.3 Prodotti vernicianti per legno ... 466
12.4.4 Prodotti vernicianti per cemento ... 467 000-000 INDICE GENERALE Page 7 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
13 COMPOSITI (V. Lo Scalzo, I. Crivelli Visconti) 13.1 Generalità
13.2 Compositi polimerici
13.2.1 Definizioni e componenti principali... 468
13.2.2 Fase continua... 469
13.2.3 Rinforzo... 469
13.2.4 Interfaccia... 469
13.2.5 Lamina... 470
13.2.6 Laminato... 470
13.2.7 Nanotecnologia... 470
13.3 Fase continua 13.3.1 Matrici termoplastiche... 470
13.3.2 Matrici termoindurenti ... 471
13.4 Rinforzo 13.4.1 Fibre continue... 473
13.4.2 Fibre discontinue ... 473
13.4.3 Semilavorati a base di fibre continue ... 473
13.4.4 Semilavorati da fibre discontinue... 475
13.4.5 Fibre di vetro, silice e quarzo ... 476
13.4.6 Fibre di boro e carburi di silicio ... 476
13.4.7 Fibre di carbonio ... 477
13.4.8 Fibre aramidiche... 478
13.4.9 Altre fibre organiche speciali ... 479
13.4.10 Particelle... 479
13.4.11 Nanocompositi ... 479
13.5 Progettazione 13.5.1 Generalità ... 480
13.5.2 Ciclo base di progettazione ... 480
13.5.3 Coefficienti di sicurezza e criteri di resistenza... 481
13.5.4 Approcci progettuali per strutture in compositi avanzati ... 482
13.6 Tipologia dei compositi 13.6.1 Segmentazione ... 483
13.6.2 Famiglie di compositi per raggruppamento di processi produttivi ... 483
13.6.3 Famiglie di compositi per segmenti di utilizzazione... 490
13.7 Tecnologie di fabbricazione dei compositi 13.7.1 Introduzione ... 491
13.7.2 Stampaggio con un solo stampo... 492
13.7.3 Stampaggio con stampo e controstampo ... 492
13.7.4 Formatura per contatto a spruzzo ... 493
13.7.5 Stampaggio in sacco... 493
13.7.6 Formatura a iniezione della resina (RTM e S-RIM) ... 494
13.7.7 Formatura per avvolgimento ... 496
13.7.8 Produzione in continuo mediante pultrusione ... 497
13.7.9 Stampaggio di preimpregnati a scorrimento (SMC o Sheet Moulding Compound)... 498
13.7.10 Stampaggio di massa con fibre corte (BMC o Bulk Moulding Compound)... 498
13.7.11 Tecnologia del sacco in pressione ... 498
13.8 Tecniche di assiemaggio e giunzioni 13.8.1 Giunti meccanici ... 499
13.8.2 Giunti adesivi ... 502
14 TRIBOLOGIA (R. Bassani) 14.1 Generalità... 503
14.2 Superfici 14.2.1 Topografia delle superfici ... 503 000-000 INDICE GENERALE Page 8 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
14.2.2 Superfici reali ... 504
14.3 Attrito 14.3.1 Attrito di strisciamento ... 504
14.3.2 Attrito di rotolamento ... 512
14.3.3 Attrito d’urto... 512
14.4 Usura 14.4.1 Tipi di usura... 514
14.4.2 Usura dei materiali non metallici ... 522
14.4.3 Usura in condizioni non usuali ... 524
14.4.4 Altre classificazioni dell’usura ... 524
14.4.5 Sistema tribologico non lubrificato ... 527
14.4.6 Prevenzione dell’usura ... 527
14.5 Lubrificazione 14.5.1 Lubrificanti ed additivi ... 527
14.5.2 Tipi di lubrificazione ... 528
14.5.3 Scelta dei cuscinetti ... 546
14.5.4 Cuscinetti flessionali ... 547
14.6 Lubrificazione con gas 14.6.1 Lubrificazione aerostatica ... 548
14.6.2 Lubrificazione aerodinamica ... 549
14.7 Levitazione magnetica 14.7.1 Dipolo ... 553
14.7.2 Solenoide ... 554
14.7.3 Demagnetizzazione... 556
14.7.4 Tipi di supporti ... 557
14.8 Perdite tribologiche e tribometria 14.8.1 Perdite tribologiche nelle macchine ... 559
14.8.2 Tribometria ... 560
15 ADESIVI STRUTTURALI E SIGILLANTI (V. Lo Scalzo) 15.1 Generalità 15.1.1 Introduzione... 562
15.1.2 Campi applicativi... 562
15.1.3 Mercato europeo ... 563
15.1.4 Adesivi in edilizia... 564
15.2 Condizioni di impiego 15.2.1 Prove... 565
15.2.2 Problemi di progettazione... 565
15.2.3 Tipologie... 566
15.2.4 Caratteristiche di deformazione lenta viscosa (creep)... 567
15.2.5 Caratteristiche di durata a fatica ... 568
15.3 Tecnologia dell’adesione strutturale 15.3.1 Caratterizzazione tipica dell’adesivo e degli aderendi ... 569
15.3.2 Famiglie di prodotto ... 569
15.3.3 Aderendi ... 575
15.3.4 Cemento, laterizi, pietre, vetrate... 578
15.3.5 Materiali polimerici e compositi ... 581
15.3.6 Strutture sandwich ... 584
15.3.7 Adesione delle materie plastiche – Applicazioni ... 585
15.3.8 Nastri adesivi per l’incollaggio strutturale ... 587
15.3.9 Caratteristiche degli adesivi ... 589
15.4 Sigillanti 15.4.1 Applicazione dei giunti sigillanti... 590 000-000 INDICE GENERALE Page 9 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
15.4.2 Applicazioni e mercato... 591
15.4.3 Famiglie di prodotto ... 592
15.4.4 Confronto fra le prestazioni dei diversi prodotti ... 593
15.4.5 Codice di calcolo... 594
15.4.6 Il mercato dei sigillanti in Europa ... 594
15.5 Bibliografia 15.5.1 Editori... 595
15.5.2 Pubblicazioni... 595
15.5.3 Normativa... 595 000-000 INDICE GENERALE Page 10 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
Sezione D Scienza delle costruzioni
1 INTRODUZIONE (C. Gavarini)... 1
2 SISTEMI ARTICOLATI DI CORPI RIGIDI (C. Gavarini) 2.1 Meccanica del corpo rigido 2.1.1 Definizioni ... 3
2.1.2 Spostamenti ... 3
2.1.3 Forze ... 5
2.1.4 Vincoli ... 6
2.2 Meccanica dei sistemi articolati di corpi rigidi 2.2.1 Cinematica ... 8
2.2.2 Statica ... 9
2.2.3 Dualità - Classificazione dei sistemi ... 10
2.2.4 Teorema dei lavori virtuali ... 11
2.2.5 Sistemi piani elementari ... 11
2.3 Applicazioni 2.3.1 Generalità ... 13
2.3.2 Cinematica dei sistemi piani... 14
2.3.3 Statica dei sistemi piani: statica grafica... 15
2.3.4 Statica dei sistemi piani: metodi misti grafico-analitici ... 17
2.3.5 Sistemi spaziali ... 19
2.3.6 Equazione dei lavori virtuali. Linee d’influenza ... 19
3 SISTEMI ISOSTATICI (C. Gavarini) 3.1 Sistemi reticolari 3.1.1 Definizioni ... 23
3.1.2 Statica ... 23
3.1.3 Sistemi piani ... 24
3.1.4 Linee d’influenza... 25
3.2 Sistemi monodimensionali 3.2.1 La trave ... 26
3.2.2 Geometria delle sezioni ... 27
3.2.3 Caratteristiche della sollecitazione ... 30
3.2.4 Equazioni indefinite dell’equilibrio... 31
3.2.5 Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione ... 32
3.3 Solidi rigido-labili: fili 3.3.1 Definizioni ... 35
3.3.2 Equilibrio dei fili nel piano... 35
4 SOLIDI DEFORMABILI (C. Gavarini) 4.1 Meccanica del continuo 4.1.1 Continui deformabili ... 37
4.1.2 Cinematica ... 37
4.1.3 Statica ... 38
4.1.4 Condizioni al contorno ... 40
4.1.5 Lavoro virtuale interno ... 40
4.1.6 Teorema dei lavori virtuali. Dualità ... 40 000-000 INDICE GENERALE Page 1 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
4.2 Analisi dello stato tensionale
4.2.1 Studio e rappresentazione della tensione ... 41
4.2.2 Circolo di Mohr... 42
4.2.3 Rappresentazione nello spazio ... 43
4.3 Solidi elastici 4.3.1 Legame costitutivo. Elasticità lineare ... 44
4.3.2 Il problema elastico ... 44
4.3.3 Aspetti energetici del problema elastico ... 44
4.3.4 Teoremi di minimo... 45
4.3.5 Termoelasticità ... 46
5 STRUTTURE MONODIMENSIONALI (C. Gavarini) 5.1 Teoria elastica della trave prismatica 5.1.1 Il problema di De Saint Venant... 47
5.1.2 Sforzo normale eccentrico... 47
5.1.3 Solidi non reagenti a trazione... 48
5.1.4 Flessione retta... 49
5.1.5 Flessione deviata ... 52
5.1.6 Energia potenziale elastica ... 53
5.1.7 Torsione... 53
5.1.8 Flessione e taglio... 56
5.2 Travi e sistemi di travi 5.2.1 Estensione dei risultati di De Saint Venant ... 61
5.2.2 Deformata delle travi ad asse rettilineo... 62
5.2.3 Studio delle travi ad asse rettilineo iperstatiche con il metodo degli spostamenti ... 70
5.2.4 Formula generale dello spostamento... 71
5.2.5 Sistemi di travi iperstatici. Metodo delle forze ... 72
5.2.6 Sistemi reticolari iperstatici... 75
5.2.7 Trave continua. Equazione dei tre momenti... 76
5.2.8 Deformata dei STI. Linee d’influenza... 78
5.2.9 Sistemi di travi iperstatici – Metodo degli spostamenti ... 80
5.2.10 Telai piani... 81
6 STRUTTURE BIDIMENSIONALI (C. Gavarini) 6.1 Piastre 6.1.1 L’equazione delle piastre sottili ... 101
6.1.2 Piastre rettangolari... 102
6.1.3 Piastre circolari... 104
6.1.4 Superfici d’influenza ... 104
6.2 Volte sottili 6.2.1 Definizioni... 107
6.2.2 Membrane di forma qualsiasi ... 108
6.2.3 Membrane di rivoluzione ... 110
6.2.4 Membrane cilindriche ... 112
6.2.5 Volte cilindriche... 113
7 STABILITÀ DELL’EQUILIBRIO (A. Luongo) 7.1 Criteri di stabilità 7.1.1 Definizioni... 117
7.1.2 Teoria linearizzata: carico critico ... 117
7.2 Sistemi discreti 7.2.1 Sistemi a un grado di libertà... 119
7.2.2 Sistemi a più gradi di libertà ... 122 000-000 INDICE GENERALE Page 2 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
7.3 Sistemi continui
7.3.1 Formulazione ... 124
7.3.2 Stabilità flessionale di travi ... 125
7.3.3 Stabilità flesso-torsionale di profili aperti ... 129
7.3.4 Stabilità laterale di travi inflesse ... 131
7.3.5 Stabilità di lastre piane ... 132
7.3.6 Metodi di discretizzazione... 133
8 PLASTICITÀ (U. Andreaus, C. Gavarini) 8.1 Comportamento elasto-plastico 8.1.1 Legame costitutivo elasto-plastico ... 136
8.1.2 Trave elasto-plastica. Flessione simmetrica ... 138
8.1.3 Trave elasto-plastica. Sollecitazioni composte... 141
8.1.4 Analisi incrementale ... 142
8.2 Calcolo a rottura 8.2.1 Strutture monodimensionali ... 144
8.2.2 Limiti ed estensioni del calcolo a rottura ... 147
9 MECCANICA NUMERICA DELLE STRUTTURE (G. Rega, F. Vestroni) 9.1 Introduzione 9.1.1 Impiego del calcolo automatico... 148
9.2 Formulazione matriciale dell’analisi dei sistemi discreti 9.2.1 Generalità ... 148
9.2.2 L’elemento asta dei sistemi reticolari... 148
9.2.3 L’elemento trave dei telai piani ... 151
9.2.4 Equazioni di equilibrio: matrice di rigidezza della struttura (assemblaggio)... 153
9.2.5 Condizioni vincolari ... 154
9.3 Analisi delle strutture continue 9.3.1 Metodi approssimati per l’analisi di un continuo elastico... 155
9.3.2 Il metodo degli elementi finiti. Discretizzazione del campo di spostamento... 158
9.3.3 Definizione dell’elemento finito... 161
9.3.4 Equazioni di equilibrio del continuo discretizzato (assemblaggio)... 163
9.3.5 Problemi di modellazione e discretizzazione ... 164
9.3.6 Calcolo automatico delle strutture... 168
10 SICUREZZA DELLE STRUTTURE (C. Gavarini) 10.1 Concezione tradizionale della sicurezza 10.1.1 Il metodo delle tensioni ammissibili... 170
10.2 Concezione probabilistica della sicurezza 10.2.1 L’impostazione probabilistica ... 170
10.2.2 L’impostazione semiprobabilistica (livello 1)... 172 000-000 INDICE GENERALE Page 3 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
000-000 INDICE GENERALE Page 4 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
Sezione E Ingegneria edile
1 NORMATIVA (A. Baglioni) 1.1 Strumenti urbanistici
1.1.1 Strumenti diretti di pianificazione ... 1
1.1.2 Strumenti di Programmazione negoziata... 6
1.1.3 Strumenti ausiliari di pianificazione e di verifica ambientale ... 7
1.1.4 Strumenti di disciplina edilizia ... 8
2 TIPOLOGIE EDILIZIE 2.1 Edilizia sociale (A. Baglioni) 2.1.1 La casa ... 11
2.1.2 Le residenze per studenti ... 15
2.2 Edifici per la sanità (A. Baglioni) 2.2.1 Strutture specialistiche ambulatoriali ... 19
2.2.2 Strutture ospedaliere ... 20
2.2.3 Strutture che erogano prestazioni di ricovero a ciclo continuativo e/o diurno... 33
2.2.4 Residenze sanitarie assistenziali (RSA) ... 33
2.2.5 Centri residenziali di cure palliative... 38
2.3 Edifici per la formazione (A. Baglioni) 2.3.1 Asili nido ... 40
2.3.2 Scuole materne ... 40
2.3.3 Scuole elementari, medie, secondarie superiori ... 41
2.4 Edifici per la ricerca e la cultura (A. Baglioni) 2.4.1 Università ... 45
2.4.2 Biblioteche... 53
2.4.3 Musei ... 57
2.5 Edifici per il lavoro (A. Baglioni) 2.5.1 Uffici... 59
2.5.2 Luoghi per il commercio ... 62
2.5.3 Edilizia Fieristica... 65
2.5.4 Edifici industriali ... 67
2.6 Edifici per i trasporti (A. Baglioni) 2.6.1 Stazioni ferroviarie ... 70
2.6.2 Stazioni metropolitane... 72
2.6.3 Stazioni per autocorriere... 73
2.6.4 Aeroporti... 74
2.7 Edifici per la vita collettiva (A. Baglioni) 2.7.1 Strutture ricettive ... 77
2.7.2 Ristoranti, Bar, Self Service ... 81
2.8 Edifici per lo spettacolo (A. Baglioni) 2.8.1 Prevenzione incendi... 86
2.8.2 Teatri... 87
2.8.3 Cinematografi ... 91
2.8.4 Studi televisivi ... 94
2.9 Edifici e impianti sportivi (A. Baglioni) 2.9.1 Impianti sportivi agonistici... 96 000-000 INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:57 AM
2.9.2 Piccoli impianti al coperto... 107
2.9.3 Impianti sportivi di esercizio... 109
2.9.4 Impianti natatori – Piscine... 109
2.9.5 Sport del ghiaccio in piano... 112
2.9.6 Impianti sportivi complementari ... 114
2.9.7 Parchi acquatici ... 114
2.9.8 Maneggi... 115
2.10 Edifici per il culto (A. Baglioni) 2.10.1 Chiese Cattoliche... 116
2.10.2 Altri luoghi di culto ... 117
2.10.3 La costruzione funeraria... 122
2.11 Edilizia agricola (F. Sangiorgi) 2.11.1 Generalità ... 122
2.11.2 Il centro aziendale ... 122
2.11.3 Carichi che gravano sulle strutture agricole ... 123
2.11.4 Fabbisogno di acqua per le aziende... 123
2.11.5 Fabbisogni di energia elettrica e illuminazione dei locali... 124
2.11.6 Edifici per allevamenti ... 125
2.11.7 Materiali ... 130
2.11.8 Strutture... 131
2.11.9 Isolamento termico ... 131
2.11.10 Ventilazione ... 132
2.11.11 Fabbricati per l’allevamento dei bovini ... 143
2.11.12 Allevamento dei vitelli ... 145
2.11.13 Allevamento dei bovini da carne... 148
2.11.14 Ricoveri per le vacche ... 149
2.11.15 Spazio per conservazione alimenti e lettiera ... 159
2.11.16 Sili per foraggi... 160
2.11.17 Fabbricati per l’allevamento dei suini ... 163
2.11.18 I locali specializzati ... 167
2.11.19 Allevamenti avicoli ... 172
2.11.20 L’ambiente ... 172
2.11.21 Gli allevamenti ... 174
2.11.22 Fabbricati per pecore ... 179
2.11.23 I ricoveri per le capre ... 180
2.11.24 Le deiezioni animali ... 182
2.11.25 Depositi e sili per cereali ... 187
2.11.26 Ricovero macchine e attrezzi ... 192
2.11.27 Locali di deposito e conservazione degli ortofrutticoli ... 192
2.11.28 Le serre ... 197
2.12 Coperture (E. Marchetti, A. Baglioni) 2.12.1 Coperture tradizionali... 207
2.13 Strutture leggere per coperture a grande luce (E. Marchetti, A. Baglioni) 2.13.1 Le strutture reticolari ... 210
2.13.2 Le tensostrutture... 210
2.13.3 Le strutture pressostatiche ... 215
3 GEOTECNICA (P. Ventura) 3.1 Leggi costitutive del terreno 3.1.1 La modellazione del terreno ... 218
3.1.2 Il mezzo poroso elastico drenato e non drenato ... 219
3.1.3 Il mezzo poroso plastico drenato e non drenato ... 220
3.1.4 Il mezzo terreno reale ... 220 000-000 INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:57 AM
