L’insegnamento, rivolto alla formazione di secondo livello caratterizzante l'Ingegneria Edile, approfondisce i problemi teorici e gli aspetti sperimentali di caratterizzazione dei materiali e delle strutture, i temi dell'analisi diagnostica in laboratorio e in sito, del monitoraggio e del collaudo statico. Il tutto è finalizzato alla valutazione della sicurezza strutturale.

L’insegnamento si propone di fornire all’allievo un’adeguata preparazione sulle metodologie teorico-sperimentali, per la valutazione, la verifica e il collaudo delle strutture e dei materiali da costruzione sia in laboratorio sia in situ, con particolare riferimento alle strutture in conglomerato cementizio, in acciaio e in muratura.
Tramite lo svolgimento di un complesso di esercitazioni guidate, gli allievi acquistano la capacità di indagare e valutare, mediante metodologie sperimentali distruttive e non distruttive, le principali caratteristiche meccanico-fisiche dei materiali da costruzione e delle strutture architettonico-ingegneristiche.
Tramite la frequenza delle lezioni e l'apprendimento dei contenuti dell’insegnamento e inoltre grazie alla correzione e alla discussione degli elaborati prodotti durante le esercitazioni, gli allievi acquistano la capacità di selezionare e impiegare correttamente le tecniche di indagine e diagnosi più opportune ai fini della valutazione della sicurezza strutturale.

Contenuti fondamentali dell’insegnamento di Scienza delle Costruzioni: teoria delle travi, leggi fondamentali dell’elasticità, analisi della tensione e della deformazione. Elementi di tecnologia dei materiali, con riferimento alla costituzione generale e al comportamento dei conglomerati cementizi. Nozioni di base sulla teoria delle probabilità e sui modelli stocastici.

Considerazioni teoriche sulle strutture isostatiche e iperstatiche (28 ore):
- Quadro delle isostatiche nei solidi.
- Cerchi di Mohr per tensioni e deformazioni.
- Il principio dei lavori virtuali con applicazioni alle strutture isostatiche e iperstatiche, con particolare riferimento alle principali tipologie strutturali in campo edilizio.
- Linee di influenza.

Diagnosi e monitoraggio di materiali e strutture(28 ore):
- Proprietà fisiche e meccaniche del calcestruzzo, dei laterizi e delle malte in opera.
- Diagnostica del degrado dei materiali eterogenei.
- Problemi di monitoraggio strutturale: tipologie di prove in situ e problematiche connesse.
- Nozioni di probabilità e statistica applicata alla sperimentazione.

Prove sperimentali di indagine in laboratorio e in situ (8 ore):
- Prove distruttive e non distruttive per la determinazione delle caratteristiche meccaniche ed elastiche dei materiali.
- Strumentazione e attrezzature per la caratterizzazione delle strutture.

Prove sperimentali sui materiali da costruzione (28 ore):
- Determinazione delle caratteristiche meccaniche dell'acciaio.
- Determinazione delle caratteristiche di resistenza del calcestruzzo.
- Determinazione del modulo elastico statico e dinamico del calcestruzzo.
- Prove a lungo termine per la valutazione della durabilità.

Prove sperimentali su modelli ed elementi strutturali e prove di collaudo (28 ore):
- Prova di carico a torsione su travi.
- Prove di carico a flessione su travi isostatiche e iperstatiche in diverse condizioni di carico.
- Prova di carico su elemento ad arco isostatico/iperstatico.
- Prove di carico su modello di portale iperstatico.

Le prove sperimentali sono condotte presso il La.Di.S.S.S. e vengono svolte mediante suddivisione in squadre e gruppi di lavoro.

- P. Antonaci, C.L.E Bruno, Il principio dei lavori virtuali: applicazioni ai problemi di meccanica strutturale, ed. CLUT, Torino.
- V. Di Vasto, Gli strumenti di misura nella sperimentazione in campo strutturale. Appunti del corso.
- Dispense delle parti teoriche e delle esercitazioni (disponibili sul portale della didattica).

Condizione necessaria per sostenere l’esame è lo svolgimento completo e corretto delle esercitazioni di laboratorio.
La prova d’esame è costituita dalla presentazione e discussione degli elaborati prodotti nel corso delle esercitazioni e da una prova orale, integrata dallo svolgimento di esercizi, che verte sui contenuti dell’insegnamento. La prima parte qualifica il lavoro del gruppo e comporta una valutazione articolata in due livelli (sufficiente, insufficiente). La seconda parte qualifica l’autonomia e la maturità del singolo allievo nell’apprendimento e nell’applicazione critica dei contenuti dell’insegnamento e comporta l’attribuzione del punteggio finale in trentesimi.