ITALIANO

Comprensione dei principi del comportamento meccanico delle costruzioni. Durante il corso si individuano quattro macroargomenti: 1. l'individuazione e la definizione di uno schema strutturale; 2. l'equilibrio dello schema strutturale; 3. la cinematica dello schema strutturale; 4. i diagrammi, che mettono alla prova la capacità di modellazione della realtà attraverso una rappresentazione astratta. Al completamento di ogni macro-argomento, la cui durata di approfondimento è di circa un mese di lezioni, lo studente affronta una prova intercorso, al fine di elaborare quanto ha appreso. La quinta prova (che corrisponde alla prova di esame) consiste nella scelta di un componente strutturale, che può anche essere stato realizzato/progettato durante uno degli altri corsi in parallelo, che viene riprodotto attraverso lo schema corrispondente ed esaminato dal punto di vista del comportamento statico o cinematico, verificandone l'equilibrio e la capacità di sopportare i pesi, e imparando a gestire gli eventuali movimenti concessi. La prima, la quarta e la quinta prova sono di gruppo, allo scopo di instaurare tra gli studenti una collaborazione indispensabile in attività laboratoriali.

Testo base: Claudia Cennamo, Marco Di Fiore, Principi di comportamento meccanico negli elementi strutturali, 2019 Nicorelli Editore. Per approfondimenti: Maurizio Angelillo, Statica ed elementi di dinamica, 2014 CUES Editore (capitoli 1, 3, 8, 9, 10).

Conoscenze e capacità di comprensione:
l'insegnamento ha l'obiettivo di fornire conoscenze e capacità che possano consentire agli studenti di modellare elementi strutturali con particolare attenzione al problema dell'equilibrio, dei carichi e della cinematica. Tali capacità si rendono indispensabili per la creazione di componenti evoluti nella progettazione, nel materiale, nella funzionalità e nella capacità statica.

Utilizzazione delle conoscenze e capacità di comprensione:
la principale capacità applicativa che gli studenti avranno l'opportunità di acquisire è l’attitudine alla progettazione di un elemento strutturale, includendo la verifica statica nella parola "progettazione".
Capacità di trarre conclusioni:
tali conoscenze e capacità applicate al progetto consentiranno agli studenti di stimolare la comprensione del funzionamento fisico della struttura e migliorare il rapporto tra funzione e progetto.

Capacità di apprendere:
tramite alcuni modelli astratti, vengono forniti gli strumenti per definire la resistenza del materiale.

Analisi Matematica

Lezioni frontali intervallate da prove intercorso al termine di ogni macro argomento

Verifica finale di gruppo: dalla realtà allo schema statico (il laboratorio di strutture). Il gruppo propone un tema progettuale da cui estrapola lo schema statico e applica i concetti di equilibrio e congruenza appresi durante il corso. Viene valutata anche la capacità comunicativa dell'argomento complesso.

La frequenza è altamente raccomandata e la frequenza ad almeno il 70% delle lezioni è obbligatoria. L'ausilio di album di carta millimetrata squadrette, compasso, goniometro e metro flessibile è altamente raccomandato.

1_I SISTEMI DI FORZE
1.1 Somma di forze parallele (cursori)
1.2 Somma di forze non parallele: i casi più frequenti
1.3 Risultante di quattro forze non parallele
1.4 Il metodo del poligono funicolare
1.5 Coppia di forze
1.6 Somma di una forza e di un momento

2_CENNI SUGLI SPOSTAMENTI IN CINEMATICA
2.1 Traslazione di un elemento monodimensionale
2.2 Rotazione di un elemento monodimensionale

3_I VINCOLI
3.1 Vincoli esterni
3.1.1 Vincoli semplici
3.1.2 Vincoli doppi
3.1.3 Vincoli tripli
3.2 Vincoli interni
3.2.1 Vincoli semplici
3.2.2 Vincoli doppi

4_IL SISTEMA MECCANICO O “STRUTTURA”
4.1 Cinematismo ad un unico tronco
4.2 Cinematismo a due tronchi
4.2.1 Primo teorema delle catene cinematiche
4.2.2 Secondo teorema delle catene cinematiche

5_CATENE CINEMATICHE E DIAGRAMMI DEGLI SPOSTAMENTI
5.1 Costruzione dei diagrammi degli spostamenti
5.2 Un’applicazione: dall’arco in muratura allo schema statico

6_CARICHI, REAZIONI VINCOLARI E CEDIMENTI
6.1 Il carico distribuito
6.2 Le reazioni vincolari: alcuni schemi fondamentali
6.2.1 La trave appoggiata col carico concentrato
6.2.2 La trave appoggiata col carico distribuito
6.2.3 La mensola col carico concentrato
6.2.4 La mensola col carico distribuito
6.3 I vincoli cedevoli
6.3.1 Cenni sulla struttura rigida
6.3.2 Cenni sulla struttura elastica

7_EQUILIBRIO DEI SISTEMI PIANI
7.1 Equilibrio di strutture isostatiche composte da travi e da mezzi telai
7.2 Equilibrio di strutture chiuse
7.2.1 Disconnessione semplice
7.2.2 Disconnessione doppia
7.2.3 Equilibrio grafico di strutture a maglia chiusa
7.3 Strutture reticolari
7.3.1 Equilibrio dei nodi
7.4 Equilibrio grafico su strutture ad unico tronco
7.4.1 Alcuni casi rappresentativi
7.5 Equilibrio grafico su strutture a due o più tronchi
7.5.1 Esempio di equilibrio per vincoli esterni
7.5.2 Esempio di equilibrio partendo dal tronco isostatico carico
7.5.3 Esempio di equilibrio dal nodo carico
7.5.4 Auto-equilibrio di un tronco una volta iperstatico scarico
7.5.5 Equilibrio alla rotazione in un polo prestabilito
7.5.6 Equilibrio alla traslazione in una direzione prestabilita

8_LE CARATTERISTICHE DELLA SOLLECITAZIONE
8.1 Diagramma e legge di variazione dello sforzo normale
8.2 Diagramma e legge di variazione del momento in assenza di taglio
8.3 Diagrammi e leggi di variazione del taglio e del momento
8.4 Esercizi
8.4.1 La mensola col carico concentrato all'estremo libero
8.4.2 La mensola col carico concentrato in mezzeria
8.4.3 La trave appoggiata col carico concentrato
8.4.4 La trave appoggiata col carico distribuito
8.5 Valutazioni sulle caratteristiche di sollecitazione nei telai
8.6 Il diagramma del momento: casi particolari
8.6.1 Il metodo dei punti di nullo
8.6.2 Il nodo triplo

9_ IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI PER STRUTTURE INDEFORMABILI
9.1 Determinare le reazioni vincolari con il P.L.V.
9.2 Determinare le caratteristiche della sollecitazione con il P.L.V.
10_IL LABORATORIO DI STRUTTURE

Italian

Understanding of the principles of mechanical behaviour of manufactured articles. During the course four macro-topics are identified: 1. the identification and definition of a structural scheme; 2. the balance of the structural scheme; 3. the kinematics of the structural scheme; 4. the diagrams, which test the ability to model reality through an abstract representation. At the completion of each macro-topic, the duration of which is about one month of lessons, the student faces a test that has elapsed, in order to process what he has learned. The fifth test (which corresponds to the examination test) consists in the choice of a structural element, which can also have been realized/designed during one of the other parallel courses, which is reproduced through the corresponding scheme and examined from the point of view of static or kinematic behaviour, verifying the balance and the capacity to bear weights, and learning to manage any movements granted. The first, fourth and fifth tests are group tests, with the aim of establishing an indispensable collaboration between students in laboratory activities.

Basic: Claudia Cennamo, Marco Di Fiore, Principi di comportamento meccanico negli elementi strutturali, 2019 Nicorelli Editore. Advanced: Maurizio Angelillo, Statica ed elementi di dinamica, 2014 CUES Editore (chapters 1, 3, 8, 9, 10).

To achieve the capacity of structural modeling for structural components

Mathematics

Frontal lessons interspersed with tests at the end of each macro-topic

Final group verification: from reality to static scheme (the laboratory of structures). The group proposes a theme from which it extracts the static scheme and applies the concepts of balance and congruence learned during the course. The communicative capacity of the complex topic is also assessed.

Attendance is highly recommended and mandatory at a minimum of 70% of classroom lessons. Use of graph paper album, compass drawing tool, set squares, goniometer and flexible meter is highly recommended.

1_THE FORCE SYSTEMS
1.1 Sum of parallel forces (sliders)
1.2 Sum of non-parallel forces: the most frequent cases
1.3 Resulting from four non-parallel forces
1.4 The funicular polygon method
1.5 Torque forces
1.6 Sum of a force and a moment

2_HINTS ABOUT MOVEMENTS IN KINEMATICS
2.1 Translating a One-Dimensional Element
2.2 Rotation of a one-dimensional element

3_CONSTRAINTS (or bounds)
3.1 External constraints
3.1.1 Simple constraints
3.1.2 Double constraints
3.1.3 Triple constraints
3.2 Internal constraints
3.2.1 Simple constraints
3.2.2 Double constraints

4_THE MECHANICAL SYSTEM OR "STRUCTURE"
4.1 Single-trunk cinematic system
4.2 Two-trunk cinematic system
4.2.1 First Theorem of the Cinematic Chains
4.2.2 Second Theorem of the Cinematic Chains

5_KINETIC CHAINS AND DISPLACEMENT DIAGRAMS
5.1 Construction of displacement diagrams
5.2 One application: from the masonry arch to the static scheme

6_LOADS, BOND REACTIONS AND FAILURES
6.1 The distributed load
6.2 Boundary reactions: some basic schemes
6.2.1 The beam supported with the concentrated load
6.2.2 The beam supported with the distributed load
6.2.3 The shelf with concentrated load
6.2.4 The distributed load bracket
6.3 Giving up constraints
6.3.1 About the rigid structure
6.3.2 Notes on the elastic structure

7_BALANCE OF FLAT SYSTEMS
7.1 Balance of isostatic structures made up of beams and half-frames
7.2 Balance of closed structures
7.2.1 Simple disconnection
7.2.2 Double disconnection
7.2.3 Graphical balance of closed mesh structures
7.3 Reticular structures
7.3.1 Balance of nodes
7.4 Graphical balance on single trunk structures
7.4.1 Some representative cases
7.5 Graphical balance on structures with two or more trunks
7.5.1 Example of balance for external constraints
7.5.2 Example of equilibrium starting from the loaded isostatic trunk
7.5.3 Example of balance from the load node
7.5.4 Self-balancing of a trunk once hyperstatic discharged
7.5.5 Balance of rotation at a preset pole
7.5.6 Balance of translation in a predetermined direction

8_THE CHARACTERISTICS OF THE STRESS
8.1 Diagram and law of variation of normal stress
8.2 Diagram and law of moment variation without cutting
8.3 Diagrams and laws of variation of the cut and of the moment
8.4 Exercises
8.4.1 The shelf with concentrated load at the free end
8.4.2 The shelf with concentrated load in the middle
8.4.3 The beam supported with the concentrated load
8.4.4 The beam supported with the distributed load
8.5 Assessments of stress characteristics in frames
8.6 The moment diagram: special cases
8.6.1 The null point method
8.6.2 The triple node

9_ THE PRINCIPLE OF VIRTUAL WORKS FOR NON-DEFORMABLE STRUCTURES
9.1 Determine the binding reactions with the P.L.V.
9.2 Determine the characteristics of the stress with P.L.V.

10_THE LABORATORY OF STRUCTURES