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Scienza delle costruzioni

01CFOGQ

A.A. 2026/27

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
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Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/08 10 B - Caratterizzanti Ingegneria civile
Statistiche superamento esami

Scopi

L'obiettivo del Corso di Scienza delle Costruzioni è quello di fornire all'allievo quei principi fondamentali che, ove correttamente acquisiti ed applicati, consentono di analizzare il comportamento statico delle strutture civili. Si esaminano innanzitutto i principi della Statica, con riferimento alla cinematica ed al calcolo delle reazioni vincolari, e quindi si introducono le caratteristiche della sollecitazione nelle travi. Successivamente si introduce la meccanica dei mezzi continui, con particolare riferimento al comportamento elastico lineare, e si introducono le soluzioni di Saint Venant per il calcolo degli sforzi interni nelle travi. Infine, si approfondiscono le problematiche legate alle strutture iperstatiche, e si forniscono brevi cenni sul collasso delle strutture per instabilità o raggiungimento della resistenza limite. Il Corso si sviluppa sotto una luce unitaria, basata sulla compresenza degli aspetti statici e di quelli cinematici e sul legame interno rappresentato dall'energia di deformazione elastica accumulata nelle strutture.

Scopi

L'obiettivo del Corso di Scienza delle Costruzioni è quello di fornire all'allievo quei principi fondamentali che, ove correttamente acquisiti ed applicati, consentono di analizzare il comportamento statico delle strutture civili. Si esaminano innanzitutto i principi della Statica, con riferimento alla cinematica ed al calcolo delle reazioni vincolari, e quindi si introducono le caratteristiche della sollecitazione nelle travi. Successivamente si introduce la meccanica dei mezzi continui, con particolare riferimento al comportamento elastico lineare, e si introducono le soluzioni di Saint Venant per il calcolo degli sforzi interni nelle travi. Infine, si approfondiscono le problematiche legate alle strutture iperstatiche, e si forniscono brevi cenni sul collasso delle strutture per instabilità o raggiungimento della resistenza limite. Il Corso si sviluppa sotto una luce unitaria, basata sulla compresenza degli aspetti statici e di quelli cinematici e sul legame interno rappresentato dall'energia di deformazione elastica accumulata nelle strutture.

Sono previste le seguenti precedenze di acquisto:

La comprensione dei contenuti del corso di Scienza delle Costruzioni richiede inoltre la conoscenza degli argomenti dei corsi di Matematica I, Matematica II e Meccanica Razionale.

Sono previste le seguenti precedenze di acquisto:

La comprensione dei contenuti del corso di Scienza delle Costruzioni richiede inoltre la conoscenza degli argomenti dei corsi di Matematica I, Matematica II e Meccanica Razionale.

  • Sistemi di travi isostatici: richiami di statica; vincoli piani; maldisposizione dei vincoli; studio algebrico della cinematica; studio grafico dei sistemi ad un grado di labilità (catene cinematiche); studio algebrico della statica; dualità statico-cinematica; determinazione delle reazioni vincolari con le equazioni ausiliarie, con il Principio dei Lavori Virtuali e con il metodo grafico; curva delle pressioni; caratteristiche interne della sollecitazione; equazioni indefinite di equilibrio per le travi; archi a tre cerniere; strutture chiuse; travature reticolari, travi Gerber.
  • Il solido deformabile: tensore delle deformazioni; dilatazioni e scorrimenti; proiezioni del vettore spostamento; legge di trasformazione del tensore delle deformazioni per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di deformazione; dilatazione volumetrica; vettore tensione; tensore degli sforzi; proiezioni del vettore tensione; legge di trasformazione del tensore degli sforzi per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di tensione; tensori idrostatico e deviatorico; circoli di Mohr, stato tensionale piano. Equazioni indefinite di equilibrio; equazioni di equivalenza al contorno; formulazione matriciale e dualità statico-cinematica; Principio dei Lavori Virtuali applicato al solido deformabile.
  • Legge costruttività elasitica: elasticità lineare; potenziale elastico, teorema di Kirchhoff, modulo di Young e coefficiente di Poisson; problema elastico; equazione di Lam¿ in forma operatoriale; Teorema di Clapeyron; Teorema di Betti, isotropia.
  • Criteri di resistenza: Coulomb, Tresca e Von Mises.
  • Geometria delle aree: leggi di trasformazione del vettore dei momenti statici e del tensore dei momenti di inerzia per roto-traslazioni del sistema di riferimento; direzioni e momenti principali di inerzia; circoli di Mohr; simmetria assiale e polare.
  • Solido di Saint Venant: ipotesi fondamentali; sforzo normale; flessione retta; sforzo normale eccentrico; flessione deviata; nocciolo centrale di inerzia; ortogonalità energetica; torsione (sezioni circolari sezioni sottili aperte e chiuse); taglio (centro di taglio, trattazione semplificata di Jourawsky, sezione rettangolare, scorrimento medio, sezioni sottili); verifiche di resistenza; equazione differenziale della linea elastica.
  • Risoluzione di strutture iperstatiche mediante il principio dei lavori virtuali: metodo di integrazione di Simpson, determinazione degli spostamenti di strutture isostatiche; risoluzione delle strutture iperstatiche, effetti delle distorsioni (termiche) e degli spostamenti imposti; le travi continue.
  • Instabilità dell'equilibrio elastico: trave rettilinea ad elasticità diffusa, con varie condizioni di vincolo.
  • Sistemi di travi isostatici: richiami di statica; vincoli piani; maldisposizione dei vincoli; studio algebrico della cinematica; studio grafico dei sistemi ad un grado di labilità (catene cinematiche); studio algebrico della statica; dualità statico-cinematica; determinazione delle reazioni vincolari con le equazioni ausiliarie, con il Principio dei Lavori Virtuali e con il metodo grafico; curva delle pressioni; caratteristiche interne della sollecitazione; equazioni indefinite di equilibrio per le travi; archi a tre cerniere; strutture chiuse; travature reticolari, travi Gerber.
  • Il solido deformabile: tensore delle deformazioni; dilatazioni e scorrimenti; proiezioni del vettore spostamento; legge di trasformazione del tensore delle deformazioni per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di deformazione; dilatazione volumetrica; vettore tensione; tensore degli sforzi; proiezioni del vettore tensione; legge di trasformazione del tensore degli sforzi per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di tensione; tensori idrostatico e deviatorico; circoli di Mohr, stato tensionale piano. Equazioni indefinite di equilibrio; equazioni di equivalenza al contorno; formulazione matriciale e dualità statico-cinematica; Principio dei Lavori Virtuali applicato al solido deformabile.
  • Legge costruttività elasitica: elasticità lineare; potenziale elastico, teorema di Kirchhoff, modulo di Young e coefficiente di Poisson; problema elastico; equazione di Lam¿ in forma operatoriale; Teorema di Clapeyron; Teorema di Betti, isotropia.
  • Criteri di resistenza: Coulomb, Tresca e Von Mises.
  • Geometria delle aree: leggi di trasformazione del vettore dei momenti statici e del tensore dei momenti di inerzia per roto-traslazioni del sistema di riferimento; direzioni e momenti principali di inerzia; circoli di Mohr; simmetria assiale e polare.
  • Solido di Saint Venant: ipotesi fondamentali; sforzo normale; flessione retta; sforzo normale eccentrico; flessione deviata; nocciolo centrale di inerzia; ortogonalità energetica; torsione (sezioni circolari sezioni sottili aperte e chiuse); taglio (centro di taglio, trattazione semplificata di Jourawsky, sezione rettangolare, scorrimento medio, sezioni sottili); verifiche di resistenza; equazione differenziale della linea elastica.
  • Risoluzione di strutture iperstatiche mediante il principio dei lavori virtuali: metodo di integrazione di Simpson, determinazione degli spostamenti di strutture isostatiche; risoluzione delle strutture iperstatiche, effetti delle distorsioni (termiche) e degli spostamenti imposti; le travi continue.
  • Instabilità dell'equilibrio elastico: trave rettilinea ad elasticità diffusa, con varie condizioni di vincolo.

Testi consigliati dal docente responsabile del corso:

  • Alberto Carpinteri, Scienza delle costruzioni 1, Bologna, Pitagora Editrice, 1992.
  • Alberto Carpinteri, Scienza delle costruzioni 2, Bologna, Pitagora Editrice, 1992.

Sono disponibili le seguenti dispense in formato PDF:

È disponibile il seguente materiale didattico di supporto (teoria ed esercitazioni) in formato PDF:

Videocorso utilizzato: Scienza delle Costruzioni

  • Prof. Chiaia Bernardino, Politecnico di Torino
  • Prof. Ferro Giuseppe, Politecnico di Torino
  • Prof. Cornetti Pietro, Politecnico di Torino

Il videocorso è disponibile in formato DiVX (50 lezioni - 10 DiVX).

  • [1.] La scienza delle costruzioni: scopi e applicazioni
  • [2.] Cinematica e statica del corpo rigido
  • [3.] Cinematica e statica della trave
  • [4.] Cinematica e statica della trave piana
  • [5.] Cinematica e statica dei sistemi rigidi di travi
  • [6.] Studio grafico della cinematica dei sistemi labili
  • [7.] Studio grafico della statica dei sistemi di travi
  • [8.] Equazioni indefinite di equilibrio per le travi
  • [9.] Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione
  • [10.] La curva delle pressioni
  • [11.] Analisi statica di travi e telai
  • [12.] Strutture isostatiche: archi a tre cerniere
  • [13.] Strutture isostatiche: travi ad asse rettilineo
  • [14.] Strutture a maglie chiuse
  • [15.] Le strutture reticolari
  • [16.] Strutture isostatiche: considerazioni finali
  • [17.] Analisi della deformazione (prima parte)
  • [18.] Analisi della deformazione (seconda parte)
  • [19.] Analisi della tensione (prima parte)
  • [20.] Analisi della tensione (seconda parte)
  • [21.] Analisi della tensione (terza parte)
  • [22.] Meccanica del continuo: epilogo
  • [23.] La teoria dell'elasticità (prima parte)
  • [24.] La teoria dell'elasticità (seconda parte)
  • [25.] La teoria dell'elasticità (terza parte)
  • [26.] Criteri di resistenza
  • [27.] Verifiche di resistenza
  • [28.] Solido di Saint Venant: ipotesi e sforzo normale
  • [29.] Solido di Saint Venant: flessione
  • [30.] Solido di Saint Venant: sforzo normale eccentrico
  • [31.] Sforzo normale eccentrico: applicazioni
  • [32.] Solido di Saint Venant: torsione
  • [33.] Torsione nelle travi di sezione sottile
  • [34.] Solido di Saint Venant: taglio retto
  • [35.] Solido di Saint Venant: taglio nelle sezioni sottili e taglio deviato
  • [36.] Travi rettilinee: problema elastico lineare
  • [37.] Equazione della linea elastica
  • [38.] Calcolo di spostamenti (prima parte)
  • [39.] Calcolo di spostamenti (seconda parte)
  • [40.] Il principio dei lavori virtuali per le travi
  • [41.] Calcolo spostamenti tramite P.L.V.
  • [42.] Il metodo delle forze (prima parte)
  • [43.] Il metodo delle forze (seconda parte)
  • [44.] Cedimenti vincolari e distorsioni termiche
  • [45.] Telai a nodi fissi
  • [46.] Il metodo misto
  • [47.] Telai a nodi mobili
  • [48.] Il metodo degli spostamenti
  • [49.] Cenni sugli elementi finiti per l'analisi strutturale
  • [50.] Instabilità dell'equilibrio elastico

Testi consigliati dal docente responsabile del corso:

  • Alberto Carpinteri, Scienza delle costruzioni 1, Bologna, Pitagora Editrice, 1992.
  • Alberto Carpinteri, Scienza delle costruzioni 2, Bologna, Pitagora Editrice, 1992.

Sono disponibili le seguenti dispense in formato PDF:

È disponibile il seguente materiale didattico di supporto (teoria ed esercitazioni) in formato PDF:

Videocorso utilizzato: Scienza delle Costruzioni

  • Prof. Chiaia Bernardino, Politecnico di Torino
  • Prof. Ferro Giuseppe, Politecnico di Torino
  • Prof. Cornetti Pietro, Politecnico di Torino

Il videocorso è disponibile in formato DiVX (50 lezioni - 10 DiVX).

  • [1.] La scienza delle costruzioni: scopi e applicazioni
  • [2.] Cinematica e statica del corpo rigido
  • [3.] Cinematica e statica della trave
  • [4.] Cinematica e statica della trave piana
  • [5.] Cinematica e statica dei sistemi rigidi di travi
  • [6.] Studio grafico della cinematica dei sistemi labili
  • [7.] Studio grafico della statica dei sistemi di travi
  • [8.] Equazioni indefinite di equilibrio per le travi
  • [9.] Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione
  • [10.] La curva delle pressioni
  • [11.] Analisi statica di travi e telai
  • [12.] Strutture isostatiche: archi a tre cerniere
  • [13.] Strutture isostatiche: travi ad asse rettilineo
  • [14.] Strutture a maglie chiuse
  • [15.] Le strutture reticolari
  • [16.] Strutture isostatiche: considerazioni finali
  • [17.] Analisi della deformazione (prima parte)
  • [18.] Analisi della deformazione (seconda parte)
  • [19.] Analisi della tensione (prima parte)
  • [20.] Analisi della tensione (seconda parte)
  • [21.] Analisi della tensione (terza parte)
  • [22.] Meccanica del continuo: epilogo
  • [23.] La teoria dell'elasticità (prima parte)
  • [24.] La teoria dell'elasticità (seconda parte)
  • [25.] La teoria dell'elasticità (terza parte)
  • [26.] Criteri di resistenza
  • [27.] Verifiche di resistenza
  • [28.] Solido di Saint Venant: ipotesi e sforzo normale
  • [29.] Solido di Saint Venant: flessione
  • [30.] Solido di Saint Venant: sforzo normale eccentrico
  • [31.] Sforzo normale eccentrico: applicazioni
  • [32.] Solido di Saint Venant: torsione
  • [33.] Torsione nelle travi di sezione sottile
  • [34.] Solido di Saint Venant: taglio retto
  • [35.] Solido di Saint Venant: taglio nelle sezioni sottili e taglio deviato
  • [36.] Travi rettilinee: problema elastico lineare
  • [37.] Equazione della linea elastica
  • [38.] Calcolo di spostamenti (prima parte)
  • [39.] Calcolo di spostamenti (seconda parte)
  • [40.] Il principio dei lavori virtuali per le travi
  • [41.] Calcolo spostamenti tramite P.L.V.
  • [42.] Il metodo delle forze (prima parte)
  • [43.] Il metodo delle forze (seconda parte)
  • [44.] Cedimenti vincolari e distorsioni termiche
  • [45.] Telai a nodi fissi
  • [46.] Il metodo misto
  • [47.] Telai a nodi mobili
  • [48.] Il metodo degli spostamenti
  • [49.] Cenni sugli elementi finiti per l'analisi strutturale
  • [50.] Instabilità dell'equilibrio elastico
...

L'esame consisterà in una prova scritta di 3 ore, in cui verrà richiesta la soluzione di uno o più esercizi e la stesura di un tema di argomento teorico. Sarà possibile utilizzare formulari e calcolatrice ma non sarà permessa la consultazione di libri di testo, dispense, esercitazioni o appunti.

Gli studenti e le studentesse con disabilita o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.

L'esame consisterà in una prova scritta di 3 ore, in cui verrà richiesta la soluzione di uno o più esercizi e la stesura di un tema di argomento teorico. Sarà possibile utilizzare formulari e calcolatrice ma non sarà permessa la consultazione di libri di testo, dispense, esercitazioni o appunti.

In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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