Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Meccanica delle Strutture I
Docente
Prof. Conte Giampiero
Settore Scientifico Disciplinare
ICAR/08
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Il corso intende fornire agli allievi i concetti fondamentali della meccanica delle strutture, avendo come finalità ultima quella di fornire gli strumenti necessari per lo studio delle strutture isostatiche piane. Importanza particolare viene rivolta ai metodi per la risoluzione delle travature isostatiche piane, dal calcolo delle reazioni vincolari, alla determinazione delle caratteristiche delle sollecitazioni fino alla rappresentazione grafica delle caratteristiche delle sollecitazioni.

Si affronta inoltre lo studio della geometria delle aree con riferimento alle proprietà geometrico-inerziali delle sezioni che caratterizzano la risposta del solido sottoposto ad azioni sollecitanti. 

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)

Il corso ha come obiettivi quello di fornire agli allievi i fondamenti teorici e gli aspetti applicativi del calcolo delle strutture.

Il programma del corso ha come riferimento la meccanica del corpo rigido in particolare lo studio della cinematica e della statica del corpo rigido, ed  ha come scopo finale  lo studio delle strutture isostatiche: determinazione delle reazioni vincolari, studio delle caratteristiche delle sollecitazioni e al tracciamento dei diagrammi.

AL termine del corso lo studente avrà tutte le conoscenze per affrontare lo studio della trave vista come corpo rigido, conoscenze necessarie per poter affrontare qualora il percorso degli studi lo preveda, il corso di Meccanica delle strutture II.

Prerequisiti

Per poter frequentare con profitto il corso e sostenere  l’esame l’allievo deve aver recepito i contenuti dei corsi di Analisi Matematica I e II e Meccanica Razionale.

Contenuti dell'insegnamento
  • I contenuti dell’insegnamento sono di seguito elencati e rispecchiano l’ordine delle lezioni. 

    Cinematica

    -     Cinematica dei sistemi di punti materiali
    -     Coordinate essenziali generalizzate o Lagrangiane
    -     Cinematica dei piccoli spostamenti
    -     Vincoli di rigidità fra punti materiali
    -     Il corpo rigido

    Statica

    -     Equilibrio del corpo rigido
    -     Equazioni cardinali della statica
    -     Analisi statico-cinematica del corpo rigido vincolato
    -     Definizione e prestazioni cinematica dei vincoli
    -     Analisi cinematica del corpo rigido vincolato
    -     Definizione e prestazioni statiche dei vincoli
    -     Analisi statica del corpo rigido vincolato

    La trave

    -     Definizione cinematica dei vincoli interni
    -     Definizione statica dei vincoli interni
    -     Determinazione delle reazioni vincolari, procedimento generale
    -     Determinazione delle reazioni vincolari, procedimento con equazioni ausiliarie

    Caratteristiche delle sollecitazioni

    -     Definizione delle caratteristiche delle sollecitazioni
    -     Equazioni indefinite di equilibrio
    -     Determinazione delle caratteristiche delle sollecitazioni

    Diagrammi delle caratteristiche delle sollecitazioni

    -     Convenzioni per il tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche delle sollecitazioni
    -     Tracciamento dei diagrammi per le travi
    -     Tracciamento dei diagrammi per i sistemi di travi

    Geometria delle masse

    -     Baricentro e Momento statico
    -     Teorema di Varignon
    -     Momento di inerzia, Momenti di inerzia polare, Momento di inerziacentrifugo
    -     Raggio di inerzia
    -     Teoremi di trasposizione o di Huyghens
    -     Variazione del momento di inerzia rispetto agli assi di direzione variabile
    -     Assi principali di inerzia
    -     Ellisse centrale di inerzia
Attività didattiche
Didattica erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni. Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.

Didattica interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si svolgerà in forma scritta è consiterà nello svolgimento di tre esercizi. In particolare il primo esercizio consisterà nella soluzione di una struttura isostatica attraverso la determinazione delle reazioni vincolari, la determinazione delle caratteristiche delle sollecitazioni e la rappresentazione grafica delle caratteristiche delle sollecitazioni. Il secondo e terzo esercizio saranno maggiormente orientati agli aspetti teorici della materia richiedendo la trattazione di argomenti specifici anche attraverso la formulazione matematica del problema.

 La durata della prova è di due ore.

Tutti e tre gli esercizi concorrono al risultato finale, per superare la prova comunque, sarà necessario svolgere almeno due dei tre esercizi, con l’obbligo di svolgere il primo esercizio che consisterà nella soluzione di una struttura isostatica.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio dei seguenti testi:

  • L. Boscotrecase, A. Di Tomaso, Statica Applicata alle Costruzioni, Patron Editore, Bologna 1983
  • Erasmo Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni 1, Pitagora Editrice, Bologna 1977

Testi di approfondimento:

  • Michele Capurso, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora Editrice, Bologna 1971 (fino a pag. 85)
  • Odone Belluzzi, Scienza delle Costruzioni, Zanichelli, Bologna 1999
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (g.conte@unimarconi.it)