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    Giorgio FRUNZIO

    Insegnamento di SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

    Corso di laurea magistrale a ciclo unico in ARCHITETTURA

    SSD: ICAR/08

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Quadrimestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    I contenuti del corso si possono sintetizzare in pochi elementi: sistemi di travi, calcolo degli spostamenti nelle travi, soluzione di strutture iperstatiche, analisi degli stati deformativi e tensionali sia nelle travi che in generale nel corpo deformabile, verifiche delle strutture: verifiche di resistenza di sezioni delle travi, problemi semplici di stabilità
    Più dettagliatamente si è trattato di: trave Vincoli – reazioni vincolari - Classificazione delle strutture - I Carichi sulle strutture -Equazioni di equilibrio ed equazioni di congruenza - Caratteristiche della sollecitazione nelle travi - Deformazione nelle travi - Congruenza interna - Comportamento dei materiali – Elasticità ed Legame costitutivo dei materiali - Deformazioni termiche - Concetti di energia - Principio dei Lavori Virtuali e sue applicazioni - Metodo delle forze e metodo degli spostamento per la soluzione delle strutture iperstatiche - Verifiche di resistenza - Le tensioni principali – Cerchio di Mohr . Criteri di Resistenza – Rankine – Tresca – Hencky – Coulomb – Curva intrinseca - Sforzo Normale - Flessione Retta – Flessione deviata – Presso flessione -Torsione -Flessione e Taglio - trattazione approssimata alla Jowurasky - Le sezioni sottili soggette a torsione e taglio - Problemi di stabilità – Carico critico - La formula di Eulero: limiti ed applicazioni pratiche

    Testi di riferimento

    Il panorama librario propone numerosi testi per lo studio della Scienza delle Costruzioni, tutti in genere di buona qualità e tutti, relativamente agli argomenti svolti completi. L'allievo potrà approfondire lo studio affiancando più testi anche per andare oltre la singola convenzione allo spirito della materia.
    Testo di riferimento:
    1. Scienza delle Costruzioni – Casini – Vasta - Editore Città Studi
    Ulteriori testi:
    2. Scienza delle Costruzioni -
    Gambarotta L; Nunziante L; Tralli A - Editore The McGraw-Hill Companies 2011
    3. Introduzione alla meccanica strutturale Comi Claudia; Corradi Dell'Acqua Leone Editore The McGraw-Hill Companies 2012
    4. Fondamenti di Scienza delle Costruzioni (opera in 3 volumi) Franciosi Vincenzo Editore Liguori
    5. Esercitazioni di scienza delle costruzioni Viola Erasmo Editore Pitagora testo in quattro volumi
    Per un approfondimento si segnalano buone letture per il tecnico:
    La scienza delle costruzioni e il suo sviluppo storico Benvenuto Edoardo Editore Storia e Letteratura 2006.
    Perché gli edifici stanno in piedi Salvadori Mario Editore Bompiani 2000.
    Perché gli edifici cadono Levy Matthys; Salvadori Mario Editore Bompiani
    L' arte del costruire. Tra conoscenza e scienza Di Pasquale Salvatore Editore Marsilio 2003
    La scienza e i tempi del costruire Sparacio Renato Editore UTET Università 1999
    Storia della scienza delle costruzioni 1600-1800. La resistenza delle travi Capecchi Danilo Editore Progedit 2003,
    Storia del principio dei lavori virtuali. La meccanica alternativa Capecchi Danilo Editore Hevelius 2002
    La scienza delle costruzioni in Italia nell'Ottocento. Un'analisi storica dei fondamenti della scienza delle costruzioni Capecchi Danilo; Ruta Giuseppe Editore Springer Verlag 2011
    Si segnalano infine alcuni testi didattici di interesse
    La teoria della trave Marotti De Sciarra Francesco Editore Liguori 2010
    Scienza delle costruzioni. Il solido di Saint Venant Ruocco Eugenio Editore The McGraw-Hill Companies 2011.

    Obiettivi formativi

    Il Corso di Scienza delle Costruzioni, nell'ambito della formazione dell'Architetto, costituisce un passaggio fondamentale in cui l'allievo deve essere portato a: acquisire un metodo per l'identificazione delle strutture e per la loro soluzione che possa essere utilizzabile in tutti i processi di natura tecnica ai quali sarà chiamato nelle possibili attività professionali essere informato delle problematiche strutturali che esistono nell'ambito delle costruzioni per poter inserire al meglio le informazioni acquisite nell'ambito dei progetti dell'architettura essere competente nei metodi per la soluzione delle strutture isostatiche ed iperstatiche, nonché per la verifica dell'efficienza delle strutture stesse sia in termini di resistenza che in termini di funzionalità e quindi di deformabilità della struttura stessa.

    Prerequisiti

    L'allievo che vuole avvicinarsi proficuamente al corso di Scienza delle costruzioni deve avere le nozioni che sono proprie del corso propedeutico di Statica, anche per quanto riguarda la conoscenza specifica della Geometria delle Aree, avere una buona capacità a trattare con funzioni proprie dell'Analisi Matematica quali le derivate e gli integrali, nonché nozioni di Geometria Analitica e descrittiva come le operazioni su matrici e la rappresentazione grafica di funzioni nel piano e nello spazio.
    L'allievo deve inoltre avere le nozioni di base della Fisica Generale con particolare riguardo alla meccanica ed ai materiali di cui si approfondisce la conoscenza. Si richiede la conoscenza delle Unità di misura del sistema internazionale e competenza nell'analisi dimensionale.

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali ed esercitazioni in aula cercando l'interazione con gli allievi.
    Seminari monodisciplinari tenuti anche da docenti esterni su temi generali relativi ai contenuti del corso.
    Incontri con gli studenti negli orari di ricevimento per correzioni individuali.
    Si forniscono agli studenti le registrazioni delle lezioni su piattaforma Teams come previsto dall'Ateneo.

    Metodi di valutazione

    Prova orale a partire dalla discussione degli esercizi svolti durante l'anno e poi trattando gli argomenti teorici di base.
    Nel corso dell'anno si assegnano esercizi sulla piattaforma Teams attraverso la quale avere un contatto continuo con ogni singolo studente attraverso la piattaforma stessa.
    Valutazione del grado di maturazione acquisita e della padronanza degli strumenti e delle conoscenze di base degli argomenti sviluppati durante il corso.

    Altre informazioni

    Al termine del corso è possibile richiedere esercitazioni relative all'applicazione di programmi di calcolo didattici e commerciali a scopo di verifica di quanto imparato nel corso nonché per illustrare le problematiche che l'uso di software possono determinare.

    Programma del corso

    I contenuti del corso si possono sintetizzare in pochi elementi: sistemi di travi: calcolo degli spostamenti nelle travi soluzione di strutture iperstatiche analisi degli stati deformativi e tensionali sia nelle travi che in generale nel corpo deformabile verifiche delle strutture, in particolare verifiche di resistenza di sezioni delle travi problemi semplici di stabilità
    Più dettagliatamente si è trattato di: Trave Vincoli – reazioni vincolari Classificazione delle strutture I Carichi sulle strutture Equazioni di equilibrio ed equazioni di congruenza Caratteristiche della sollecitazione nelle travi Deformazione nelle travi Congruenza interna Comportamento dei materiali – Elasticità Legame costitutivo Deformazioni termiche Concetti di energia e di Lavoro Principio dei Lavori Virtuali e sue applicazioni Metodo delle forze e metodo degli spostamento per la soluzione delle strutture iperstatiche Metodo semiprobabilistico Travi reticolari Verifiche di resistenza Le tensioni principali – Cerchio di Mohr Criteri di Resistenza – Rankine – Tresca – Hencky – Coulomb – Curva intrinseca Sforzo Normale Flessione Retta – Flessione deviata – Presso flessione Torsione Flessione e Taglio trattazione approssimata alla Jowurasky Centro di Taglio Le sezioni sottili soggette a torsione e taglio Problemi di stabilità – Carico critico della trave soggetta a carico di punta La formula di Eulero: limiti ed applicazioni pratiche

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The contents of the course can be summarized in a few elements: beam systems, calculation of beam displacement, solution of hyperstatic structures, analysis of deformation and tension states both in beams and in general in the deformable body, verification of structures: resistance checks of sections of the beams, simple problems of stability
    More specifically, the following were: beam Vincoli - binding reactions - Classification of structures - Loads on structures - Equilibrium equations and congruence equations - Characteristics of stress in beams - Deformation in beams - Internal congruence - Material behavior - Elasticity and Bonding constituent materials - Thermal deformations - Concepts of energy - Principle of Virtual Works and its applications - Method of forces and method of displacement for the solution of hyperstatic structures - Tests of resistance - Main tensions - Circle of Mohr. Resistance Criteria - Rankine - Tresca - Hencky - Coulomb - Intrinsic Curve - Normal Stress - Straight Bending - Deflected Bending - Bending - Twisting - Flexing and Cutting - Approximation to Jowurasky - Thin sections subject to twisting and cutting - Stability problems - Critical load - Euler's formula: limits and practical applications

    Textbook and course materials

    The library panorama offers numerous texts for the study of the Science of Construction, all generally of good quality and all, relative to the topics covered, complete. The student will be able to deepen the study by combining several texts also to go beyond the single convention to the spirit of the subject.
    Reference text:
    1. Science of Construction - Casini - Vasta - Publisher Città Studi
    Further texts:
    2. Building Science -
    Gambarotta L; Nunziante L; Tralli A - Publisher The McGraw-Hill Companies 2011
    3. Introduction to structural mechanics Comi Claudia; Corradi Dell'Acqua Leone Editore The McGraw-Hill Companies 2012
    4. Foundations of Building Science (work in 3 volumes) Franciosi Vincenzo Editore Liguori
    5. Building science exercises Viola Erasmo Publisher Pitagora text in four volumes
    For further information, good readings for the technician are recommended:
    The science of construction and its historical development Welcome Edoardo Editore History and Literature 2006.
    Why buildings are standing Salvadori Mario Editore Bompiani 2000.
    Why Buildings Fall Levy Matthys; Salvadori Mario Publisher Bompiani
    The art of building. Between knowledge and science Di Pasquale Salvatore Editore Marsilio 2003
    The science and the times of building Sparacio Renato Editore UTET University 1999
    History of building science 1600-1800. The resistance of the beams Capecchi Danilo Editore Progedit 2003,
    History of the principle of virtual jobs. The alternative mechanics Capecchi Danilo Editore Hevelius 2002
    The science of construction in Italy in the nineteenth century. A historical analysis of the foundations of building science Capecchi Danilo; Ruta Giuseppe Publisher Springer Verlag 2011
    Finally, some educational texts of interest are mentioned
    The theory of the beam Marotti De Sciarra Francesco Editore Liguori 2010
    Building science. The solid of Saint Venant Ruocco Eugenio Editore The McGraw-Hill Companies 2011.

    Course objectives

    The Science of Construction course, within the Architect's training, constitutes a fundamental step in which the student must be led to: acquire a method for the identification of the structures and for their solution that can be used in all the processes of a technical nature to which he will be called upon in the possible professional activities to be informed of the structural problems that exist in the construction sector in order to be able to best insert the information acquired in the context of architectural projects to be competent in the methods for solving the structures isostatic and hyperstatic, as well as for verifying the efficiency of the structures themselves both in terms of resistance and in terms of functionality and therefore of the deformability of the structure itself.

    Prerequisites

    The student who wants to profitably approach the course of Construction Science must have the notions that are typical of the preparatory course of Statics, also as regards the specific knowledge of the Geometry of Areas, have a good ability to deal with the functions of the Analysis Mathematics such as derivatives and integrals, as well as notions of analytical and descriptive geometry such as operations on matrices and the graphing of functions in the plane and in space.
    The student must also have the basic notions of General Physics with particular regard to mechanics and materials of which knowledge is deepened. Knowledge of the units of measurement of the international system and expertise in dimensional analysis are required.

    Teaching methods

    Lectures and classroom exercises looking for interaction with the students.
    Single-subject seminars also held by external professors on general topics related to the contents of the course.
    Meetings with students during office hours for individual corrections.
    Students are provided with recordings of lessons on the Teams platform as required by the University.

    Evaluation methods

    Oral test starting from the discussion of the exercises carried out during the year and then dealing with the basic theoretical topics.
    During the year exercises are assigned on the Teams platform through which to have continuous contact with each individual student through the platform itself.
    Evaluation of the degree of maturity acquired and of the mastery of the tools and basic knowledge of the topics developed during the course.

    Other information

    Lectures and classroom exercises looking for interaction with the students.
    Single-subject seminars also held by external professors on general topics related to the contents of the course.
    Meetings with students during office hours for individual corrections.
    Students are provided with recordings of lessons on the Teams platform as required by the University.

    Course Syllabus

    The contents of the course can be summarized in a few elements: beam systems: calculation of the displacements in the beams solution of hyperstatic structures analysis of the deformation and tension states both in the beams and in general in the deformable body checks of the structures, in particular checks of section resistance of the beams simple problems of stability
    In more detail, the following were dealt with: Beam Constraints – support reactions Classification of structures Loads on structures Equilibrium equations and congruence equations Characteristics of stress in beams Deformation in beams Internal congruence Behavior of materials – Elasticity Constitutive bond Thermal deformations Concepts of energy and Work Principle of Virtual Work and its applications Method of forces and method of displacements for the solution of hyperstatic structures Semi-probabilistic method Trusses Strength checks Principal stresses – Mohr circle Strength criteria – Rankine – Tresca – Hencky – Coulomb – Intrinsic stress curve Normal Straight Bending – Deviated Bending – Pressure Bending Torsion Bending and Shear Jowurasky approximate treatment Shear Center Thin sections subject to torsion and shear Stability problems – Critical beam load subjected to buckling L Euler's formula: limits and practical applications

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