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Anno Accademico 2007/08
02IHRFM
Fondamenti di meccanica strutturale
Corso di Laurea in Ingegneria Tessile - Biella
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Debernardi Pier Giorgio ORARIO RICEVIMENTO     42 42 0 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/08 7.5 T - Attivita formative caratterizzanti transitate in discipline affini o integrative Ingegneria dei materiali
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso si propone di fornire le nozioni di base per affrontare il problema del calcolo delle strutture piane e spaziali soggette a carichi statici e affaticanti, concentrati e distribuiti.
Il corso pone le basi per lo studio del corpo deformabile. In particolare vengono fornite le nozioni necessarie alla descrizione degli stati di tensione provocati dai carichi sopra citati, alla determinazione delle tensioni massime prodotte da sistemi di forze elementari e al confronto di dette tensioni massime con le caratteristiche di resistenza dei materiali.
In sintesi, il corso imposta il problema del corpo elastico e presenta la soluzione del problema di De Saint Venant. Vengono studiate principalmente strutture monodimensionali (travi e sistemi di travi).
Affronta inoltre il problema dell'instabilitÓ e della non linearitÓ, con trattazione della teoria di Eulero.
Competenze attese
Il corso fornisce allo studente le nozioni necessarie per eseguire calcoli di verifica e dimensionamento su elementi strutturali elementari assoggettati a semplici configurazioni di carico. Fornisce inoltre le conoscenze di base sui fondamenti del calcolo delle strutture.
Prerequisiti
Conoscenze matematiche e fisiche di base: grandezze vettoriali, regole di derivazione e integrazione (per funzioni di una sola variabile).
Programma
Coordinate e gradi di libertÓ. Coordinate vincolate e tipi di vincoli. Risultante forze, risultante forze parallele. Sistemi labili, isostatici, iperstatici. Equazioni di equilibrio. Equazioni del moto.
Baricentri e momenti statici. Momenti d'inerzia. Significato fisico dei momenti d'inerzia. Teoremi di trasposizione dei momenti statici e d'inerzia
Il solido di De Saint Venant. Ipotesi fondamentali. Definizione dei tipi di sforzo (forze interne): trazione, taglio, momento flettente, momento torcente.
Prova di trazione. Caratterizzazione di un materiale a trazione: grandezze caratteristiche.
Lo stato di sollecitazione e lo stato di deformazione. Relazioni fra deformazioni e spostamenti. Equazioni di equilibrio ed equazioni di congruenza. Relazioni fra tensioni e deformazioni. Tensioni, deformazioni e direzioni principali. I cerchi di Mohr.
L'equazione della linea elastica.
Principio di sovrapposizioni degli effetti. Teorema di Clapeyron. Teorema di Betti. Teoremi di Castigliano. Il Principio dei Lavori Virtuali (PLV).
Lo stato di deformazione in elementi strutturali uni-dimensionali. La teoria di Eulero/Bernoulli, di de Saint Venant e la formula di Navier. Stati di sollecitazione composti. Tensioni ammissibili e criteri di sicurezza.
Teoria delle travi: estensione alle travi dei risultati della teoria di St.Venant, la sezione in cemento armato soggetta a momento flettente. Metodo degli spostamenti incogniti.
Analisi della stabilitÓ elastica e carico di punta.
Cenni sul calcolo a fatica. Effetto d'intaglio.
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni consistono nell'applicazione a casi concreti di elementi meccanici, meccanismi o strutture dei concetti esposti a lezione per indicare procedure di soluzione che individuino reazioni vincolari, caratteristiche di sollecitazione, stato di tensione e di deformazione, tensione equivalente e coefficiente di sicurezza degli elementi oggetto di studio.
Nell'ambito dei laboratori si potrÓ procedere ad una verifica sperimentale delle deformazioni previste dal calcolo.
Potranno inoltre essere sviluppate esercitazioni numeriche sui seguenti argomenti: calcolo caratteristiche geometriche e meccaniche di sezioni semplici; calcolo reazioni vincolari di strutture caricate da carichi concentrati e distribuiti; tracciamento diagrammi di sollecitazione; calcolo tensioni ed ammissibili; calcolo di spostamenti attraverso il PLV.
Bibliografia
Algostino F.,Faraggiana G., Sassi Perino A., 'Scienza delle Costruzioni', Ed.UTET,2005
Algostino F.,Faraggiana G., 'Esercizi di Scienza delle Costruzioni', Ed.UTET,2002
Carrera E, L Demasi, Appunti di Costruzioni Aeronautiche A, Levrotto & Bella, Torino
G. Curti, F. CurÓ, 'Fondamenti di meccanica strutturale', Ed. CLUT, in stampa
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
L'esame si articola in una prova scritta e una prova orale.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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