Introduzione alla meccanica strutturale

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Gianmaria Rubino
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1 Claudia Comi Leone Corradi Dell'Acqua Introduzione alla meccanica strutturale '.E McGraw-Hill web site

2 IUAV - VENEZIA I 4688 BIBLIOTECA CENTRALE

3 ~f r irg8t!! Claudia Comi Leone Corradi Dell'Acqua Introduzione alla meccanica strutturale ISTITUTO UNIVERSITARIO ARCHITETTURA ---VENEZIA-- AREA SERVIZI BIBLIOGRAFICI E DOCUMENTALI BI B LI o TE e A INV ]8250 e E N T R'A LE McGraw-Hill Milano New York San Francisco Washington D.C. Auckland Bogota Lisboa London Madrid Mexico City Montreal New Delhi San Juan Singapore Sydney Tokyo Toronto

4 r Indice Introduzione IX 1 La statica dei sistemi di travi Richiami di statica del corpo rigido Sistemi di forze nel piano Le equazioni cardinali della statica Travi e sistemi di travi l Vincoli e reazioni vincolari Analisi statica Analisi cinematica Calcolo delle reazioni vincolari Azioni interne Definizione Le equazioni indefinite di equilibrio per la trave Strutture prevalentemente soggette ad azioni assiali l Strutture ad arco Travature reticolari Il principio dei lavori virtuali per corpi rigidi l Genesi del principio Applicazion 53 2 Trazione e compressione Prova uniassi&le DiagraIÌuna sforzo"deformazione Legame elastico Misure dello sforzo e della deformazione Aste sollecitate assialmente Risposta elastica Deformazioni termiche Soluzione di strutture reticolari iperstatiche L'asta semplice Barre in parallelo Il metodo degli spostamenti Il principio dei lavori virtuali per strutture reticolari 86

5 vi INDICE 3 Flessione Flessione retta l Trave soggetta a momento costante Travi soggette a momento variabile Flessione deviata Tenso(presso )-flessione Soluzione generale Azione assiale eccentrica Materiali non resistenti a trazione Torsione e taglio Sforzi tangenziali e scorrimenti angolari l Prova di torsione su un cilindro circolare cavo Sforzi tangenziali al variare del sistema di riferimento Torsione Barre di sezione circolare Sezione circolare cava Sezioni di forma qualunque Taglio La trattazione approssimata di Jourawsky per la sezione rettangolare Sezioni di forma qualunque Profili aperti in parete sottile Profili chiusi in parete sottile La deformabilità a taglio Calcolo di sistemi di travi Il metodo della linea elastica l Risoluzione di travature iperstatiche Effetti anelastici Vincoli elastici Telai Il principio dei lavori virtuali Calcolo di iperstatiche Calcolo di spostamenti Elementi di meccanica dei solidi Introduzione Lo stato di sforzo l Definizione Stati di sforzo piani Cenni a stati di sforzo spaziali Le condizioni di equilibrio Lo stato di deformazione Il legame elastico-lineare isotropo Legame tra sforzi e deformazioni Deformazioni termiche Il problema elastico-lineare isotropo Formulazione e proprietà 242

6 INDICE vii Il problema della torsione Le condizioni di congruenza interna Considerazioni conclusive e commenti La sicurezza strutturale Il limite elastico Considerazioni generali Criteri di resistenza per materiali fragili Criteri di snervamento per i metalli Il limite elastico nelle travi Lo sforzo in una trave Verifica elastica di travi Il collasso per instabilità Casi in cui l'ipotesi di piccoli spostamenti cade in difetto Comportamento di travi presso-inflesse Aste compresse Considerazioni conclusive La verifica strutturale Cenni al dimensionamento di travi 292 A Geometria delle aree 295 A.I Baricentro e centro di una distribuzione di area 295 A.1.1 Definizioni 295 A.1.2 Proprietà 296 A.1.3 Calcolo del baricentro 297 A.2 Momenti del secondo ordine 299 A.2.1 Definizioni 299 A.2.2 Momenti d'inerzia di figure elementari 301 A.2.3 Formule di trasporto e di rotazione 302 A.2.4 Momenti principali d'inerzia 304 A.2.5 Sezioni in parete sottile 306 B Proprietà di alcuni materiali 308 e Proprietà geometriche di profilati in acciaio 309 D Valori significativi della soluzione per travi semplici 311 Indice analitico 313

7 3 Questo libro, destinato a studenti di Ingegneria e Architettura, si propone come testo di base in corsi di Meccanica delle Strutture, o Scienza delle Costruzioni. L'.esposizione segue un approccio induttivo: i concetti fondamentali sono introdotti con riferimento a problemi inizialmente semplici e via via estesi ad ambiti sempre più ampi. L'.inquadramento generale della materia viene pertanto sviluppato a valle di questo processo, quando lo studente ha acquisito un'adeguata padronanza dei concetti di base e confidenza con i procedimenti operativi in cui questi si traducono. Per invitare lo studente a guardare le opere di ingegneria civile e architettura con spirito critico, sono state inoltre introdotte nel corso dell'esposizione alcune schede, per lo più relative a significative costruzioni esistenti. Sul sito web è presente materiale integrativo a disposizione dei docenti Introduzione alla meccanica strutturale 1!i e :i I sr ~ i Claudia Comi è profes.sore straordinario di Scienza delle Costruzioni. Opera nel Dipartimento di Ingegneria Strutturale e insegna presso le Facoltà di Architettura Urbanistica Ambiente e di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale del Politecnico di Milano. Leone Corredi Dell~ua è professore ordinario di Meccanica dei Solidi. Opera nel Dipartimento di Ingegneria Nucleare e insegna preao le Facoltà di Ingegneria dei Processi Industriali e di Ingegneria del Sistemi del Politecnico di Milano. ISBN ti... :. ~ (i.i.) gtuu~ui ~

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