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Modulo 1. Analisi strutturale

1.1. Introduzione alle strutture

1.1.1. Definizione e classificazione delle strutture
1.1.2. Processo di progettazione e strutture pratiche e ideali
1.1.3. Sistemi equivalenti di forze
1.1.4. Centri di gravità: Oneri distribuiti
1.1.5. Momento di inerzia: Prodotti di inerzia. Matrice di inerzia. Assi principali
1.1.6. Equilibrio e stabilità
1.1.7. Statica analitica

1.2. Azioni

1.2.1. Introduzione
1.2.2. Azioni permanenti
1.2.3. Azioni variabili
1.2.4. Azioni accidentali

1.3. Trazione, compressione e taglio

1.3.1. Tensione normale e deformazione lineare
1.3.2. Proprietà meccaniche dei materiali
1.3.3. Elasticità lineare, legge di Hooke e coefficiente di Poisson
1.3.4. Tensione tangenziale e deformazione angolare

1.4. Equazioni di equilibrio e diagrammi di sollecitazione

1.4.1. Calcolo di forze e reazioni
1.4.2. Equazioni di equilibrio
1.4.3. Equazioni di compatibilità
1.4.4. Diagramma di sollecitazione

1.5. Elementi caricati assialmente

1.5.1. Variazioni di lunghezza negli elementi caricati assialmente
1.5.2. Variazioni di lunghezza in barre non uniformi
1.5.3. Elementi iperstatici
1.5.4. Effetti termici, disallineamenti e deformazioni precedenti

1.6. Torsione

1.6.1. Deformazioni di torsione su barre circolari
1.6.2. Torsione non uniforme
1.6.3. Sollecitazioni e deformazioni in taglio puro
1.6.4. Rapporto tra moduli di elasticità E e G
1.6.5. Torsione iperstatica
1.6.6. Tubi a parete sottile

1.7. Momento flettente e sforzo di taglio

1.7.1. Tipi di travi, carichi e reazioni
1.7.2. Momenti flettenti e sforzi taglienti
1.7.3. Rapporti tra carichi, momenti flettenti e sollecitazioni di taglio
1.7.4. Diagrammi dei momenti flettenti e delle forze di taglio

1.8. Analisi delle strutture in flessibilità (metodo delle forze)

1.8.1. Classificazione statica
1.8.2. Principio di sovrapposizione
1.8.3. Definizione di flessibilità
1.8.4. Equazioni di compatibilità
1.8.5. Procedura generale di soluzione

1.9. Sicurezza strutturale: Metodo degli stati limite

1.9.1. Requisiti di base
1.9.2. Cause di mancata sicurezza: Probabilità di collasso
1.9.3. Stati limite ultimi
1.9.4. Stato limite di servizio di deformazione
1.9.5. Stato limite di esercizio delle vibrazioni e delle fessurazioni

1.10. Analisi delle strutture in rigidità (metodo degli spostamenti)

1.10.1. Fondamenti
1.10.2. Matrici di rigidità
1.10.3. Forze nodali
1.10.4. Calcolo del distacco

Modulo 2. Meccanica dei solidi deformabili

2.1. Concetti di base 

2.1.1. Ingegneria strutturale 
2.1.2. Concetto di mezzo continuo 
2.1.3. Forze di superficie e di volume 
2.1.4. Formulazioni lagrangiane ed euleriane 
2.1.5. Leggi del moto euleriane 
2.1.6. Teoremi integrali 

2.2. Deformazioni 

2.2.1. Deformazione: concetto e misure elementari 
2.2.2. Campo di spostamento 
2.2.3. L'ipotesi di piccoli spostamenti 
2.2.4. Equazioni cinematiche: Tensore di deformazione 

2.3. Relazioni cinematiche 

2.3.1. Stato di deformazione nell'ambiente di un punto 
2.3.2. Interpretazione fisica dei componenti del tensore di deformazione 
2.3.3. Deformazioni principali e direzioni principali di deformazione 
2.3.4. Deformazione cubica 
2.3.5. Allungamento di una curva e variazione di volume del corpo 
2.3.6. Equazioni di compatibilità 

2.4. Tensioni e rapporti statici 

2.4.1. Concetto di tensione 
2.4.2. Relazioni tra tensioni e forze esterne 
2.4.3. Analisi locale della tensione 
2.4.4. Il cerchio di Mohr 

2.5. Relazioni costitutive 

2.5.1. Concetto di modello ideale di comportamento 
2.5.2. Risposte uniassiali e modelli ideali unidimensionali 
2.5.3. Classificazione dei modelli di comportamento 
2.5.4. Legge di Hooke generalizzata 
2.5.5. Le costanti elastiche 
2.5.6. Energia di deformazione e energia supplementare 
2.5.7. Limiti del modello elastico 

2.6. Il problema elastico 

2.6.1. Elasticità lineare e problema elastico 
2.6.2. Formulazione locale del problema elastico 
2.6.3. Formulazione globale del problema elastico 
2.6.4. Risultati generali 

2.7. Teoria delle travi: ipotesi e risultati fondamentali I 

2.7.1. Teorie derivate 
2.7.2. La trave: definizioni e classificazioni 
2.7.3. Ulteriori ipotesi 
2.7.4. Analisi cinematica 

2.8. Teoria delle travi: ipotesi e risultati fondamentali II 

2.8.1. Analisi statica 
2.8.2. Equazioni costitutive 
2.8.3. Energia di deformazione 
2.8.4. Formulazione del problema di rigidità 

2.9. Flessione e allungamento 

2.9.1. Interpretazione dei risultati 
2.9.2. Stima dei movimenti al di fuori degli orientamenti 
2.9.3. Stima delle tensioni normali 
2.9.4. Stima delle tensioni tangenziali dovute alla flessione 

2.10. Teoria delle travi: torsione 

2.10.1. Introduzione 
2.10.2. Torsione di Coulimb 
2.10.3. Torsione di Saint-Venant 
2.10.4. Introduzione alla torsione non uniforme 

Modulo 3. Acciaio strutturale

3.1. Introduzione alla progettazione strutturale in acciaio 

3.1.1. Vantaggi dell'acciaio come materiale strutturale 
3.1.2. Svantaggi dell'acciaio come materiale strutturale 
3.1.3. Primi usi di ferro e acciaio 
3.1.4. Profili in acciaio 
3.1.5. Rapporti sforzo-deformazione dell'acciaio strutturale 
3.1.6. Acciai strutturali moderni 
3.1.7. Uso degli acciai ad alta resistenza 

3.2. Principi generali per la progettazione e la costruzione di strutture in acciaio 

3.2.1. Principi generali per la progettazione e la costruzione di strutture in acciaio 
3.2.2. Lavori di progettazione strutturale 
3.2.3. Responsabilità 
3.2.4. Specifiche e codici di costruzione 
3.2.5. Progettazione economica 

3.3. Basi di calcolo e modelli di analisi strutturale 

3.3.1. Basi di calcolo 
3.3.2. Modelli di analisi strutturale 
3.3.3. Determinazione delle aree 
3.3.4. Sezioni 

3.4. Stati limite ultimi I 

3.4.1. Informazioni generali: Stato limite di resistenza delle sezioni 
3.4.2. Stati limite di equilibrio 
3.4.3. Stato limite di resistenza delle sezioni 
3.4.4. Forza assiale 
3.4.5. Momento flettente 
3.4.6. Sollecitazione di taglio 
3.4.7. Torsione 

3.5. Stati limite ultimi II 

3.5.1. Stato limite di instabilità 
3.5.2. Elementi in compressione 
3.5.3. Elementi sottoposti a flessione 
3.5.4. Elementi sottoposti a compressione e flessione 

3.6. Stati limite ultimi III 

3.6.1. Stati limite ultimi di rigidità 
3.6.2. Elementi irrigiditi longitudinalmente 
3.6.3. Instabilità dell'anima a taglio 
3.6.4. Resistenza dell'anima ai carichi concentrati trasversali 
3.6.5. Instabilità dell'anima indotta dalla flangia compressa 
3.6.6. Irrigidimenti 

3.7. Stati limite di servizio 

3.7.1. Informazioni generali 
3.7.2. Stati limite di deformazioni 
3.7.3. Stati limite di vibrazioni 
3.7.4. Stato limite delle deflessioni trasversali nei pannelli sottili 
3.7.5. Stato limite delle plasticizzazioni locali 

3.8. Mezzi di collegamento: bulloni 

3.8.1. Mezzi di collegamento: Informazioni generali e classificazione 
3.8.2. Collegamenti bullonati - Parte 1: Informazioni generali e Tipi di viti e disposizioni costruttive 
3.8.3. Collegamenti bullonati - Parte 2: Calcolo 

3.9. Mezzi di collegamento: saldatura 

3.9.1. Giunti saldati - Parte 1: Informazioni generali, Classificazione e difetti 
3.9.2. Collegamenti bullonati - Parte 2: Disposizioni costruttive e sollecitazioni residue 
3.9.3. Giunti saldati - Parte 3: Calcolo 
3.9.4. Progettazione delle connessioni di travi e colonne 
3.9.5. Dispositivi di supporto e basi per colonne 

3.10. Resistenza al fuoco delle strutture in acciaio 

3.10.1. Considerazioni generali 
3.10.2. Azioni meccaniche e indirette 
3.10.3. Proprietà dei materiali sottoposti all'azione del fuoco 
3.10.4. Verifica della resistenza di elementi prismatici sottoposti all'azione del fuoco 
3.10.5. Verifica della resistenza dei giunti 
3.10.6. Calcolo delle temperature nell'acciaio 

Modulo 4. Calcestruzzo strutturale

4.1. Introduzione 

4.1.1. Introduzione al tema 
4.1.2. Cenni storici sul calcestruzzo 
4.1.3. Comportamento meccanico del calcestruzzo 
4.1.4. Comportamento congiunto di acciaio e calcestruzzo che ne ha permesso il successo come materiale composito 

4.2. Basi per la progettazione 

4.2.1. Azioni 
4.2.2. Caratteristiche dei materiali calcestruzzo e acciaio 
4.2.3. Basi di calcolo orientate alla durabilità 

4.3. Analisi strutturale 

4.3.1. Modelli di analisi strutturale 
4.3.2. Dati necessari per la modellazione lineare, plastica o non lineare 
4.3.3. Materiali e geometria 
4.3.4. Effetti della precompressione 
4.3.5. Calcolo delle sezioni trasversali in servizio 
4.3.6. Ritiro e scorrimento 

4.4. Vita utile e manutenzione del calcestruzzo armato 

4.4.1. Durabilità del calcestruzzo 
4.4.2. Deterioramento della massa di calcestruzzo 
4.4.3. Corrosione dell'acciaio 
4.4.4. Identificazione dei fattori di aggressività sul calcestruzzo 
4.4.5. Misure di protezione 
4.4.6. Manutenzione delle strutture in calcestruzzo 

4.5. Calcoli relativi agli stati limite di servizio 

4.5.1. Stati limite 
4.5.2. Concetto e metodo 
4.5.3. Verifica dei requisiti di fessurazione 
4.5.4. Verifica dei requisiti di deflessione 

4.6. Calcoli relativi allo stato limite ultimo

4.6.1. Comportamento alla resistenza di elementi lineari in calcestruzzo 
4.6.2. Flessione e assialità 
4.6.3. Calcolo degli effetti del secondo ordine con carico assiale 
4.6.4. Taglio 
4.6.5. Gradiente 
4.6.6. Torsione 
4.6.7. Regioni D 

4.7. Criteri di dimensionamento 

4.7.1. Casi tipici di applicazione 
4.7.2. Il nodo 
4.7.3. La staffa 
4.7.4. La trave a spigoli vivi 
4.7.5. Carico concentrato 
4.7.6. Variazioni dimensionali di travi e colonne 

4.8. Elementi strutturali tipici 

4.8.1. La trave 
4.8.2. La colonna 
4.8.3. La lastra di pietra 
4.8.4. Gli elementi di fondazione 
4.8.5. Introduzione al calcestruzzo precompresso 

4.9. Disposizioni costruttive 

4.9.1. Generalità e nomenclatura 
4.9.2. Rivestimenti 
4.9.3. Ganci 
4.9.4. Diametri minimi 

4.10. Esecuzione del calcestruzzo 

4.10.1. Criteri generali 
4.10.2. Processi precedenti al calcestruzzo 
4.10.3. Preparazione, rinforzo e assemblaggio delle armature 
4.10.4. Preparazione e posizionamento del calcestruzzo 
4.10.5. Processi successivi al getto del calcestruzzo 
4.10.6. Elementi prefabbricati 
4.10.7. Aspetti ambientali 

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