Maria Angela Michelini

• svolto cl. 3B-C Costr.

•  Introduzione alla scienza delle Costruzioni

•  Le costruzioni

•  La statica

•  Il sistema di unità di misura internazionale SI

• definizioni; grandezze vettoriali e scalari.

•  somma e differenza di vettori; determinazione del risultante di un sistema piano di vettori con il metodo del parallelogramma e il metodo del poligono dei vettori; determinazione della retta d'applicazione del risultante mediante il poligono funicolare

•  coppia di forze; momento di un vettore rispetto ad un punto; momento di un sistema di vettori rispetto ad un punto.

•  teorema di Varignon; applicazioni del teorema di Varignon per determinare la posizione del risultante di un sistema di vettori nel caso di vettori paralleli.

•  rappresentazione di vettori mediante le componenti cartesiane v x e v y ; somma e differenza di vettori mediante le componenti cartesiane

•  generalità; baricentri; baricentri di figure piane; baricentro di un rettangolo, di un triangoli, di un trapezio.

•  baricentro di un sistema di masse puntiformi: metodo vettoriale.

•  momento statico di un sistema di masse puntiformi rispetto ad un asse; momento statico di un'area; applicazioni del teorema di Varignon per la ricerca del baricentro.

•  baricentro di figure piane composte da rettangoli e triangoli o da sezioni di profili in acciaio.

•  I momenti del secondo ordine: il momento d'inerzia di un sistema di masse puntiformi rispetto ad un asse e rispetto ad un punto (momento d'inerzia polare).

•  il teorema di trasposizione; il raggio d'inerzia; l'ellisse centrale d'inerzia; gli assi principali d'inerzia.

•  momento d'inerzia di figure piane: momento d'inerzia di un rettangolo rispetto ad un asse baricentrico parallelo ad un lato e rispetto ad un asse tangente ad un lato; applicazione del teorema di trasposizione per la determinazione del momento d'inerzia di figure piane scomponibili in rettangoli

•  I sistemi di forze equilibrati. L'equilibrio dei corpi. Le equazioni cardinali della statica.

•  I Tipi di vincolo: carrello, biella, cerniera, incastro. Computo dei vincoli e dei gradi di libertà di una struttura: classificazione delle strutture in: isostatiche, iperstatiche e labili.

•  Ricerca delle reazioni vincolari per le strutture isostatiche: trave appoggiata soggetta a carichi concentrati comunque disposti ed inclinati; trave appoggiata soggetta a carichi distribuiti uniformemente o con legge lineare, perpendicolari od inclinati rispetto all'asse; trave appoggiata e con sbalzi soggetta a carichi qualsiasi; travi ad asse inclinato; strutture di forma generica vincolate al suolo con un carrello e una cerniera; travi a mensola; particolari strutture isostatiche: trave Gerber e arco a tre cerniere: utilizzo di equazioni ausiliarie.

•  Generalità.

•  Le caratteristiche di sollecitazione : forza normale N, forza di taglio T, momento flettente M : definizione, convenzioni di segno; calcolo delle componenti di sollecitazione per strutture isostatiche ad asse rettilineo.

•  I diagrammi delle caratteristiche di sollecitazione per le strutture isostatiche: convenzioni per la rappresentazione; costruzione dei diagrammi per le strutture isostatiche studiate.

•  Generalità; ipotesi semplificative; il calcolo delle forze interne: tiranti e puntoni.

•  L'equilibrio dei nodi: metodo analitico e metodo grafico.

•  La resistenza dei materiali; le prove sui materiali da costruzione; i diagrammi s - e : la legge di Hooke; la verifica di resistenza.

•  I casi elementari di tensioni interne: la forza normale: formule di verifica, di progetto e di collaudo.

•  La flessione semplice: la formula di Navier, il modulo di resistenza; formule di verifica, di progetto e di collaudo.

•  la flessione deviata: definizione; formula di verifica.

•  La sollecitazione di taglio nella flessione: calcolo della tensione tangenziale t , verifica a taglio.

•  La pressoflessione e la tensoflessione: definizioni; calcolo della s per sovrapposizione degli effetti; applicazioni alla sezione rettangolare; il nocciolo centrale d'inerzia

•  i solidi non resistenti a trazione.

•  I solidi caricati di punta; la formula di Eulero; la snellezza; il metodo w .

•  La deformazione per forza normale: calcolo dell'allungamento e dell'accorciamento.

•  La deformazione per flessione: calcolo della freccia per la trave a mensola e per la trave appoggiata.

•  Introduzione al foglio elettronico; utilizzo dei comandi e delle funzionalità di base

•  Modello per la ricerca del baricentro di masse puntiformi

•  Modello per il calcolo delle caratteristiche geometriche di una sezione (baricentro, momenti e raggi di inerzia)

•  Modello per la risoluzione di un sistema lineare di 2 o 3 equazioni.

•  Argomenti inseriti nella programmazione della codocenza

CONTENUTI ANALITICI

• Revisione e approfondimento degli argomenti fondamentali del programma della classe precedente:
• calcolo di reazioni vincolari e tracciamento di diagrammi delle azioni interne per strutture isostatiche ad asse rettilineo comunque inclinato.
• Calcolo delle sollecitazioni interne, verifica e progetto delle sezioni.
• Realizzazione di un modello di calcolo su foglio elettronico per la verifica di una sezione rettangolare pressoinflessa (laboratorio di informatica)
• Calcolo delle deformazioni per aste semplici nelle principali condizioni di carico.
• Strutture iperstatiche:
• travi ad una iperstatica : l'equazione di elasticità. Calcolo delle reazioni e tracciamento dei diagrammi delle azioni interne.
• Travi continue a due e tre iperstatiche: risoluzione mediante l'introduzione di cerniere interne e momenti iperstatici; calcolo delle reazioni e tracciamento dei diagrammi di Taglio e Momento flettente.
• Telai semplici incernierati o incastrati al piede: calcolo di reazioni e diagrammi con l'utilizzo del prontuario.
  

• Le azioni sulle strutture; i carichi permanenti e di esercizio. Riferimenti normativi.
• Carichi permanenti; carichi di esercizio; carico da neve; carico da vento
• Il metodo delle tensioni ammissibili.
• Analisi dei carichi sui vari elementi di una struttura complessa: travi principali e secondarie di un solaio, elementi dell’orditura di un tetto, pilastri.

• Generalità; criterio di resistenza; condizioni di carico;
• verifica e progetto di semplici strutture in legno: travi, solai, coperture.
• verifiche di deformabilità

• generalità; criterio di resistenza; modalità di trasmissione dei carichi: le azioni degli orizzontamenti, gli architravi dei vani.
• La concezione strutturale di un edificio murario;
• Elementi strutturale verticali. La snellezza di una parete
• stato di tensione di pareti e pilastri compressi o pressoinflessi in muratura: verifica e progetto.
• Il dimensionamento semplificato degli edifici in muratura.
• Le azioni orizzontali sugli edifici murari: vento e sisma

• Generalità; tipi di acciaio da carpenteria; criterio di resistenza; condizioni di carico;
• verifica e progetto di elementi strutturali in acciaio soggetti a trazione, compressione (carico di punta), flessione .
• La deformabilità flessionale: verifiche.

• Generalità; ipotesi che stanno alla base del calcolo; criterio di resistenza e tensioni ammissibili.
• La compressione semplice: verifica e progetto; il carico di punta : metodo w
• La flessione semplice: verifica e progetto per la sezione rettangolare ad armatura semplice e doppia; uso delle tabelle.
• Sezioni a T: analisi delle possibili posizioni dell'asse neutro; calcolo delle tensioni e dell'armatura.
• la pressoflessione: centro di pressione interno al nocciolo d'inerzia; prescrizioni normative riguardanti gli elementi compressi o pressoinflessi in c.a.
• La sollecitazione di taglio nella flessione: calcolo delle sollecitazioni tangenziali t; la funzione delle staffe e dei ferri piegati e il loro dimensionamento.
• Gli elementi costruttivi strutturali in c.a. : pilastri, travi, solai (solette in c.a. e solai in c.a. e laterizio), scale.
• Calcoli di verifica e di progetto dei vari tipi di strutture; prescrizioni normative per il calcolo delle strutture in c.a.
• La rappresentazione grafica delle strutture in c.a.

• Generalità; tipologia delle fondazioni.
• Fondazioni continue per murature.
• I plinti: dimensionamento del plinto e verifica del terreno per carico centrato e per carico eccentrico; plinti tozzi e plinti elastici; dimensionamento dell'armatura.

• Disegno di strutture con Autocad
• Utilizzo del software allegato al Prontuario in adozione
• Applicazioni del foglio elettronico per il calcolo strutturale

CONTENUTI ANALITICI

• Le azioni sulle strutture; modalità di valutazione delle azioni; riferimenti normativi.
• Carichi permanenti; carichi di esercizio; carico da neve; carico da vento
• verifica e progetto di semplici strutture in legno
• Gli elementi costruttivi strutturali in c.a. : pilastri, travi, solai (solette in c.a. e solai in c.a. e laterizio), scale.
• Calcoli di verifica e di progetto dei vari tipi di strutture; prescrizioni normative per il calcolo delle strutture in c.a.

• Le strutture in acciaio (rif. Testo vol.2 cap. 18): criterio di resistenza; modalità di applicazione dei carichi; trazione; compressione semplice; carico di punta in aste semplici e composte; flessione semplice retta e deviata; taglio; deformabilità; gli elementi costruttivi strutturali in acciaio; pilastri, travi a parete piena e travi reticolari.

• Calcoli di dimensionamento e di verifica statica di strutture di edifici (c.a. e acciaio).
• disegni esecutivi di strutture in c.a. e in acciaio.

• Generalità; nomenclatura e tipologie.
• Ipotesi e modalità di trasferimento dei carichi sulle strutture da ponte.
• impalcati in legno: schemi strutturali.
• dimensionamento e verifica di un ponticello pedonale.
• opere in acciaio: schemi strutturali.
• opere in cemento armato; cenno al cemento armato precompresso.

• La spinta delle terre : spinta della terra con superficie orizzontale su paramento verticale; formula di Rankine. La teoria di Coulomb. I sovraccarichi. Spinta della terra con superficie inclinata su paramento verticale: costruzione grafica di Rankine. La costruzione di Rebhan-Poncelet.
• Effetto del sisma sui muri di sostegno
• Verifiche di stabilità delle pareti di sostegno: verifica a ribaltamento; verifica a scorrimento; verifica a schiacciamento.
• Tipologia dei muri di sostegno: pareti a gravità a sezione trapezia. Le pareti di sostegno in c.a. a sbalzo: progetto di massima e verifiche di resistenza.

• Generalità; pressione idrostatica; spinta idrostatica.
• Calcolo della spinta di un liquido sulle pareti di contenimento;
• dimensionamenti e verifiche di pareti di contenimento a gravità e a resistenza
• Idrodinamica; portata; equazione di continuità; equazione di Bernoulli.
• Foronomia; formula di Torricelli.
• Condotte forzate; perdite di carico distribuite; formula di Darcy; perdite di carico localizzate
• Condotte a pelo libero; formula di Chézy.
• Fognature.

• generalità; computo metrico; stima dei lavori.
• Contabilità dei lavori: libretto delle misure, registro di contabilità, stati di avanzamento.

• Disegno di strutture con Autocad
• Costruzione grafica di Rankine e di Poncelet per il calcolo della spinta con l’uso di Autocad
• Utilizzo del software allegato al Prontuario in adozione
• Esempi di computo metrico
• Realizzazione di elaborati grafici e multimediali relativi all'are di progetto con l'uso del software opportuno