Obiettivi del corso
Il corso utilizza le metodologie dell’ingegneria inversa per l'analisi del funzionamento strutturale di organismi costruiti, anche attraverso la misura della risposta strutturale. I temi della modellazione e dell’analisi strutturale, con particolare riferimento alla schematizzazione strutturale e al calcolo attraverso il metodo automatico, sono affrontati per permettere allo studente sia l’acquisizione di conoscenze specifiche e sia la capacità di comprensione del problema. Il percorso prevede l'acquisizione dell'abilità che consentono di supportare, sotto il profilo teorico-metodologico, le valutazioni inerenti la condizione delle strutture esistenti attraverso la costruzione di idonei modelli numerici utili a comprendere al meglio il comportamento strutturale della costruzione esaminata e ad effettuare le idonee verifiche di sicurezza.
Lo studente acquisisce una conoscenza adeguata e specifica delle procedure utili ai metodi di calcolo automatico delle strutture e successivamente approfondisce i principali schemi alla base dei funzionamenti strutturali di organismi architettonici complessi.
La verifica delle conoscenze acquisite è operata attraverso la costruzione di esempi di individuazione dei modelli delle azioni e del sistema strutturale e la loro implementazione in codici di calcolo, completando ed estendendo le conoscenze teoriche e i procedimenti operativi per l'analisi delle costruzioni, e incrementando le competenze specifiche per l'impostazione e lo sviluppo dell'analisi strutturale di costruzioni complesse nuove ed esistenti.
Programma del corso
1. Introduzione al corso: Ingegneria diretta ed inversa. Ideazione, osservazione ed analisi strutturale. Definizioni e classificazioni. Inquadramento. Evoluzione storica. 2. Analisi automatica di strutture monodimensionali: Strutture naturalmente discrete; Modelli per la statica di sistemi di elementi elastici; Metodo diretto in rigidezza - Analisi locale - Analisi globale - Analisi delle condizioni di vincolo; Analisi automatica di strutture reticolari; Analisi di strutture intelaiate; Modello pseudo-tridimensionale di strutture a telaio per analisi simica. 3. Introduzione al metodo degli elementi finiti: - Metodi variazionali e metodi integrali. Il metodo dei residui pesati. Metodo di Ritz. Formulazione variazionale ed integrale del problema elastico. Elementi finiti e funzioni di forma. Calcolo della matrice di rigidezza di un elemento di trave. 4. Analisi automatica di strutture bidimensionali: lastre e piastre. Stato di tensione e deformazione piano. Piastra di Kirchoff. Elementi finiti triangolari. Elementi finiti quadrangolari. Elementi Serendipity. 5. Principi di Dinamica: Introduzione; Sistemi ad un grado di libertà, risposta libera e forzata; Sistemi a più gradi di libertà, risposta libera e forzata. 6. Modelli di strutture: Travature reticolari. Introduzione; Stabilità; Forze negli elementi; Equilibrio dei nodi; Metodo delle sezioni; Tagli e momenti nella travatura; Tralicci tridimensionali. Le Travi come elementi inflessi: Le travi negli edifici; Sforzi dovuti a flessione; Instabilità per sbandamento laterale; Sforzi di taglio; Torsione; Sforzi principali. Le travi continue: principi generali; Rigidezza; Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione; Telai a nodi rigidi: Principi generali; Analisi dei telai rigidi - Metodi di analisi - Rigidezza relativa travi-colonne - Telai multipiano - Travi Vierendeel. Analisi automatica di strutture intelaiate. Strutture funicolari: Principi generali; Strutture sospese con funi - carichi concentrati; Funi sospese - carichi unif. distribuiti; Equaz. generale della funicolare; Archi in muratura; Archi rigidi parabolici - carichi unif. distribuiti; Archi funicolari: carichi puntiformi; Archi a tre cerniere; Archi incastrati, con due cerniere e con tre cerniere. 7. Esempi di modelli di strutture esistenti: Ponti: a travatura metallica reticolare, ponti strallati e ponti sospesi; Edifici: a telaio in c.a. e in acciaio, edifici in muratura.
in Gennaio Esercitazioni e revisioni in aula lavori studenti.
Anno corrente
Anni precedenti
Anno accademico 2018-2019;
Anno Accademico 2019-2020;
Anno Accademico 2020-2021;