66780 - AFFIDABILITÀ E SPERIMENTAZIONE DEI MATERIALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede i concetti fondamentali dell'equilibrio delle forze e della resistenza dei materiali, anche attraverso l'analisi sperimentale, mediante loro significative applicazioni a strutture di interesse architettonico. In particolare, lo studente è in grado di: Determinare le condizioni di equilibrio di un sistema piano di forze; Organizzare le prove sperimentali sui materiali di impiego comune nell'ambito delle costruzioni; Interpretare i risultati delle prove sperimentali ai fini di una corretta applicazione della normativa vigente riguardante la sicurezza strutturale

Contenuti

ELEMENTI DI STATICA:Richiami sulle forze. Forze concentrate. Forze distribuite. Sistemi di forze nel piano. Risultante e momento risultante di un sistema di forze. Cenni di statica grafica:casi particolari.Operazioni sulle forze. Sistemi equivalenti. Sistemi equilibrati. Le equazioni cardinali della statica. Unità di misura.

STATO DI SFORZO:Definizione. Tensioni normali. Tensioni tangenziali. Tensioni su un piano obliquo sotto carico assiale. Tensioni sotto una generica distribuzione di carico. Tensore degli sforzi. Proprietà di reciprocità delle tensioni tangenziali. Tensione ammissibile, coefficiente di sicurezza. Unità di misura.

STATO DI DEFORMAZIONE E CORPO ELASTICO:Prova uniassiale su provini metallici (acciaio dolce). Deformazione assiale (longitudinale). Deformazione trasversale. Modulo elastico normale E.Modulo elastico tangenziale G. Coefficiente di Poissonv. Legge di Hooke nel caso uniassiale. Legge di Hooke generalizzata. Unità di misura.

COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI:Generalità. Il comportamento sperimentale dei materiali. Stati tensionali monoassiali: il diagramma di trazione (o compressione). I metalli duttili: diagrammi s-e ev-e . I materiali fragili: diagramma s-e. Grandezze caratteristiche ricavabili da un diagramma s-e: allungamento percentuale a rottura, strizione percentuale, tensione di rottura, tensione ultima, tensione limite di proporzionalità, tensione al limite elastico. Unità di misura.

ASTE SOLLECITATE ASSIALMENTE:Allungamento: risposta elastica. Deformazioni termiche. Principio di sovrapposizione degli effetti.

AFFIDABILITA':Cenni di probabilità: variabile aleatoria, cenni sulla teoria assiomatica della probabilità, distribuzione di probabilità, funzione di ripartizione, valor medio, varianza scarto quadratico medio, Indici sintetici della distribuzione. Concetti di affidabilità e probabilità di crisi. Metodologie probabilistiche. Cenni al metodo semiprobabilistico agli stati limite.

L'ACCIAIO:Generalità. Controlli. Prove meccaniche su acciaio: Prova di trazione (Misure di tensione nominale e deformazione convenzionale). Prova di resilienza (cenni sul rapporto resilienza-temperatura), Prova di durezza (durezza Brinell, durezza Vickers, durezza Rockwell), Prova di compressione globale, Prova di sfilamento su barre da cemento armato. Cenni sul D.M. 14/01/2008 in merito al materiale acciaio, cenni sul fenomeno della fatica.

IL CALCESTRUZZO:Generalità. Rapporto acqua-cemento. Prove di consistenza sul calcestruzzo fresco. Determinazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo indurito. Prove distruttive: Resistenza a compressione (Definizione e determinazione della Resistenza caratteristica, Classi di resistenza per calcestruzzo normale) Resistenza a trazione (Prova di trazione diretta, Prova di trazione indiretta, Prova di flessione), Valutazione sperimentale del Modulo elastico, Aderenza acciaio-calcestruzzo (Parametri che influenzano l'aderenza, Lunghezza d'ancoraggio). Prove non distruttive: Generalità, Indagini pacometriche, Indagini sclerometriche, Prove soniche/ultrasoniche, Metodo di estrazione (Pull-Out), Carotaggio, Metodi chimici (Misura della profondità di carbonatazione).

I LATERIZI E LA MURATURA:Generalità. Classificazione dei laterizi. Prove sui laterizi: Prove su malta (Determinazione della resistenza meccanica della malta tramite punzonamento). Prove su blocchi in laterizio. Indagini su strutture in muratura. Indagini non distruttive: Indagine termografica, Indagine sonica, Tomografia sonica. Indagini micro-distruttive: Indagine endoscopica, Indagine mediante martinetti piatti singolo o doppi, Determinazione della resistenza a scorrimento della muratura.

Testi/Bibliografia

• Appunti di lezione.
• Introduzione alla meccanica delle strutture. Teoria ed esercizi.DavideBernardini.CittàStudiEditore, 2012.
  
• Introduzione alla Meccanica Strutturale. Autori : C. Comi e L. Corradi Dell'Acqua. Editore: McGraw-Hill (CAP. 1.1, 2.1, 2.2, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 solo quello discusso a lezione)
• Meccanica dei solidi 3/ed - Elementi di scienza delle costruzioni. Autori: Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Jr., John T. DeWolf (CAP. 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.11, 1.12, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.8, 2.10, 2.11, 2.12, 2.14)
• Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Strutture isostatiche e geometria delle masse, Vol. 1. Autori: Erasmo Viola (CAP. 1.1, 1.2)
• Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Strutture isostatiche e geometria delle masse, Vol. 3. Autori: Erasmo Viola (CAP. 7, 11)

Metodi didattici

Lezioni frontali. Visite guidate.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta e orale sul programma svolto.

Lo studente può sviluppare una tesina su un argomento concordato con il docente. La tesina dà la possibilità di ottenere uno/due punti in più in sede di esame.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Cristina Gentilini