Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Insegnamento
SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
IN13107428, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
IN0510, ordinamento 2012/13, A.A. 2019/20
N0
porta questa
pagina con te
Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 12.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese MECHANICS OF MATERIALS AND STRUCTURES
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale (ICEA)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile DANIELA BOSO ICAR/08

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria civile ICAR/08 12.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 12.0 96 204.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2012

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
9 2018 01/10/2018 15/03/2020 BOSO DANIELA (Presidente)
SANTAGIULIANA RAFFAELLA (Membro Effettivo)
LUISON LORIS (Supplente)
PESAVENTO FRANCESCO (Supplente)
SANAVIA LORENZO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Algebra lineare e geometria
Applicazioni lineari, matrici. Operazioni fra matrici. Cambiamenti di base. Rango di una matrice. Riduzione di una matrice in forma canonica. Determinante, inversa di una matrice. Matrici simmetriche reali e loro diagonalizzabilità. Sistemi di equazioni lineari e metodi di risoluzione. Prodotti scalari, basi ortonormali. Rette e piani nello spazio: parallelismo, distanze e ortogonalità. Proiezioni. Vettori liberi ed applicati. Operazioni con i vettori. Tensori. Operazioni con i tensori.
Analisi matematica
Definizioni, unicità del limite. Operazioni con i limiti. Definizione di derivata. Significato geometrico, retta tangente. Continuità delle funzioni derivabili. Operazioni con le derivate. Derivate delle funzioni composte e delle funzioni inverse. Derivate delle funzioni elementari. Le funzioni trigonometriche inverse e le loro derivate. Applicazioni delle derivate. Massimi e minimi relativi. Funzioni convesse e concave. Studio del grafico di una funzione.
Sviluppo in serie di Taylor. Definizione di 0 piccolo. Confronto fra infinitesimi. Integrali definiti. Definizione, caratterizzazione delle funzioni integrabili. Proprietà degli integrali definiti. Confronto fra integrali. Primitive di una funzione e formula fondamentale del calcolo integrale. Integrale indefinito. Integrazione per parti e per sostituzione. Equazioni differenziali ordinarie. Equazioni differenziali alle derivate parziali. Condizioni al contorno di Dirichlet. Condizioni al contorno di Neumann.
Fisica
Sistemi di N punti materiali: il centro di massa. La cinematica del punto e del corpo rigido. Concetto di forza, forza applicata. Concetto di momento, momento applicato. Momento di una forza rispetto ad un asse. Equazioni cardinali della statica. Lavoro ed energia e principio di conservazione dell’energia.
Conoscenze e abilita' da acquisire: La prima parte del corso ha lo scopo di introdurre gli allievi alla statica dei sistemi strutturali isostatici composti di travi. Dopo la definizione cinematica e statica dei vincoli piani, si tratta lo studio algebrico della cinematica e della statica dei sistemi di corpi rigidi, nonché lo studio grafico della cinematica dei sistemi di corpi rigidi. Si affrontano infine gli argomenti relativi alla determinazione delle reazioni vincolari ed al tracciamento dei diagrammi delle sollecitazioni interne.
La seconda parte del corso ha lo scopo di introdurre gli allievi allo studio del comportamento elastico dei sistemi strutturali composti di travi. Si calcolano gli spostamenti e le rotazioni nei sistemi isostatici di travi linearmente elastiche tramite il teorema dei lavori virtuali. Introdotta e risolta l’equazione della linea elastica per alcuni casi notevoli, si tratta il problema dei sistemi elastici iperstatici. Si illustra il metodo delle forze.
Nella terza parte, dopo aver analizzato i concetti di deformazione e tensione ed introdotto il problema generale del corpo elastico, si affronta il problema di de Saint Venant relativo alla trave elastica. Si risolvono i casi dello sforzo normale, flessione retta e deviata, momento torcente, taglio retto e deviato. Si determina lo stato di tensione in vari punti della sezione della trave di de Saint Venant.
Chiude il corso la trattazione della stabilità dell’equilibrio elastico.
Al termine del corso gli allievi debbono essere in grado di:
- determinare la fissità o la labilità di sistemi piani di travi;
- determinare il grado di iperstaticità di sistemi piani di travi;
- riconoscere l'isostaticità di sistemi piani di travi;
- calcolare le reazioni vincolari e tracciare i diagrammi dei parametri della sollecitazione di strutture sia isostatiche che iperstatiche;
- studiare lo stato tensionale nelle sezioni del solido di de Saint Venant sottoposto ad un generico sistema di forze;
- calcolare il carico critico di travi o semplici telai soggetti a sforzo normale di compressione.
Modalita' di esame: Prova scritta e prova orale

Esame scritto
La durata dello scritto è di un'ora e sarà proposto un esercizio.
I possibili argomenti sono:
- applicazione del principio dei lavori virtuali per il calcolo delle reazioni vincolari esterne, interne o dei parametri della sollecitazione in una sezione;
- calcolo delle reazioni vincolari e tracciamento dei diagrammi dei parametri della sollecitazione di una struttura isostatica;
- calcolo delle reazioni vincolari e tracciamento dei diagrammi dei parametri della sollecitazione di una struttura iperstatica.
Al termine della prova è obbligatorio consegnare l’elaborato; chi intende ritirarsi deve scrivere una “R” sulla prima pagina (in tal caso lo scritto non viene preso in considerazione).
E‘ possibile sostenere più compiti, ma vale sempre l’ultimo voto conseguito, sia esso sufficiente o meno.
La validità di uno scritto positivo è di tre sessioni, compresa quella in cui è stato sostenuto.
Si richiede una presentazione chiara ed ordinata di quanto svolto.
Durante il compito scritto non si possono consultare libri o appunti di sorta.
E’ necessario iscriversi nella lista uniweb dell’appello che si desidera sostenere. Eventuali problemi di iscrizione non vanno notificati al docente, bensì all’indirizzo: didattica@dicea.unipd.it
Per motivi organizzativi, le liste vengono chiuse alcuni giorni prima (si prega di controllare la scadenza della lista).

Esame orale
La prova orale consiste in possibili domande sugli argomenti presentati a lezione. Alle volte può essere preceduta dalla riproposizione di quesiti risolti in modo non soddisfacente nel compito scritto.
I candidati che risultano gravemente insufficienti nella prova orale devono ripetere lo scritto.
E’ necessario iscriversi nella lista uniweb dell’appello che si desidera sostenere. Eventuali problemi di iscrizione non vanno notificati al docente, bensì all’indirizzo: didattica@dicea.unipd.it
Per motivi organizzativi, le liste vengono chiuse alcuni giorni prima (si prega di controllare la scadenza della lista).
Criteri di valutazione: In fase di correzione della prova scritta viene assegnato un voto che viene indicato in uniweb ed indica la possibilità di prosecuzione: sono ammessi all’orale i candidati che conseguono almeno 18/30.
Tutti gli elaborati vengono conservati (ad eccezione di quelli in cui il candidato si è ritirato) e formano la storia di ognuno, sulla cui base viene formulato il giudizio finale il giorno dell’orale.
Il voto finale è un giudizio complessivo delle varie prove (scritte e orali) sostenute. Verranno valutati vari aspetti, quali la proprietà del linguaggio, la sicurezza e la capacità di ragionamento.
Contenuti: La geometria delle aree. Leggi di trasformazione del vettore dei momenti statici e del tensore dei momenti di inerzia, assi e momenti principali di inerzia, legge di Huygens, aree provviste di simmetria, aree a geometria elementare, sezioni sottili.
La cinematica e la statica dei sistemi di corpi rigidi piani. Definizione dei vincoli piani. Fissità e labilità. Strutture staticamente determinate. Strutture iperstatiche. Classificazione cinematica e statica dei sistemi strutturali. Studio algebrico della cinematica dei sistemi di travi. Studio algebrico della statica dei sistemi di travi. Studio grafico della cinematica dei sistemi di travi. Dualità statico-cinematica per i corpi rigidi.
Il calcolo delle reazioni vincolari nelle strutture isostatiche: applicazione del principio dei lavori virtuali, metodo delle equazioni ausiliarie.
Le caratteristiche della sollecitazione. Momento flettente, sforzo tagliante, sforzo normale, momento torcente. Equazioni indefinite di equilibrio per le travi piane rettilinee. Applicazione del principio dei lavori virtuali per il calcolo delle caratteristiche della sollecitazione. Tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione, metodo analitico, metodo diretto. Casi elementari, travi ad asse spezzato. Archi a tre cerniere, travature reticolari.
Il continuo elastico. Analisi della deformazione. Analisi della tensione. Dualità statico-cinematica. Il teorema dei lavori virtuali. Il potenziale elastico. Equazioni costitutive elastiche. Elasticità lineare. Isotropia, ortotropia. Il problema elastico lineare. Unicità della soluzione. Teoremi di Clapeyron e di Betti.
Il problema elastico lineare nel caso di travi piane rettilinee. La trave di Eulero Bernoulli. Equazione differenziale della linea elastica. Esempi di integrazione.
Il teorema dei lavori virtuali per il calcolo delle componenti di spostamento nelle strutture isostatiche in regime di elasticità lineare.
Metodo delle forze per la risoluzione dei sistemi iperstatici di travi. Sistemi di travi con simmetria ed antisimmetria assiale.
Materiali duttili e materiali fragili. La prova di trazione monoassiale. I criteri di resistenza.
Il solido di de Saint-Venant, ipotesi fondamentali e caratteristiche della soluzione. Sforzo normale centrato. Flessione retta. Sforzo normale eccentrico e flessione deviata. Torsione (sezione circolare, sezione generica, sezioni sottili chiuse e aperte). Taglio retto e deviato, sezioni sottili soggette a taglio.
La stabilità dell’equilibrio elastico. Travi rettilinee ad elasticità diffusa. La trave caricata di punta. Il carico critico euleriano. Il calcolo del carico critico in aste singole e sistemi di aste.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Didattica frontale, articolata in lezioni ed esercitazioni.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Alcuni appunti delle lezioni, esercitazioni, testi delle prove scritte, soluzioni dei quesiti sul de Saint Venant sono reperibili nel sito moodle/dicea:
http://www.dicea.unipd.it/servizi/moodle
Testi di riferimento:
  • A. Carpinteri, Scienza delle Costruzioni. Vol. 1. Bologna: Pitagora Editrice, 1995. Testo adottato Cerca nel catalogo
  • A. Carpinteri, Scienza delle Costruzioni. Vol. 2. Bologna: Pitagora Editrice, 1993. Testo adottato Cerca nel catalogo
  • L. Simoni, Lezioni di Scienza delle Costruzioni. Padova: Libreria Progetto, 1998. Testo per consultazione Cerca nel catalogo
  • S. Lenci, Lezioni di meccanica strutturale. Bologna: Pitagora Editrice, 2009. Testo per consultazione Cerca nel catalogo
  • A. Di Tommaso, Fondamenti di scienza delle costruzioni - Vol. I. Bologna: Pàtron Editore, 1995. Testo per consultazione Cerca nel catalogo
  • A. Di Tommaso, Fondamenti di scienza delle costruzioni. Parte II e III. Bologna: Pàtron Editore, 2006. Testo per consultazione Cerca nel catalogo
  • L. Corradi Dell'Acqua, Meccanica delle strutture 1 - Il comportamento dei corpi continui 2/ed. Milano: McGraw-Hill, 2010. Testo per consultazione Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Questioning
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Kaltura (ripresa del desktop, caricamento di files su MyMedia Unipd)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita'