Scienza delle Costruzioni: esercizi e complementi.

Prefazione alla prima Edizione Questo quarto volume, intitolato “Scienza delle Costruzioni: esercizi e complementi“, fa seguito – cronologicamente e concettualmente - al volume “Appunti di Scienza delle costruzioni”, di Andreaus, Rizzi e Ruta, pubblicato nell’ormai lontano 1997, per i tipi della ESA Grafica, e ai tre volumi di “Scienza delle Costruzioni: teoria e applicazioni”, pubblicati e ristampati più volte in edizioni rivedute e corrette a partire dal 1999, per i tipi della Editrice Esculapio. Esso è il naturale completamento e complemento di natura applicativa dei precedenti testi che - invece - avevano ed hanno ambizioni “teoriche”. La ampia sperimen-tazione didattica alle quale essi sono stati sottoposti in questi ultimi anni mi ha suggeri-to di integrare e chiarire con esempi applicativi le presentazioni formali e le dimostra- zioni matematiche in essi contenute; tuttavia, è stata sempre viva l’esigenza, sia da parte del docente sia da parte degli studenti, di dedicare un intero testo – sia pure di agili dimensioni e di non pesante lettura - alla presentazione e allo svolgimento di esercizi che consentissero ai discenti di impossessarsi degli strumenti indispensabili alla soluzione dei problemi “pratici” e di acquisire quella “manualità” indispensabile per condurre a compimento la prova scritta in tempi accettabili. Nel frattempo, l’Università italiana ha subito l’epocale passaggio alla struttura della laurea triennale e della laurea prima specialistica e poi magistrale, e al momento della stesura di questa prefazione il transitorio non è ancora concluso. Ciò ha messo alla prova le capacità di adattamento dei docenti e degli studenti e ha richiesto ai primi di elaborare strumenti didattici adeguati alle nuove esigenze di professionalizzazione degli studi di Ingegneria, che consentissero da un lato un approccio concreto ai problemi tecnici e dall’altro non rinunciassero alle tradizionali valenze metodologica e formativa che hanno da sempre distinto l’Università italiana. Questo testo vuole essere un contributo alla comprensione delle formulazioni teoriche presentate nei volumi dei quali si faceva più sopra cenno. I capitoli I e II sono dedicati all’analisi dello stato di sollecitazione e di spostamento nelle travi e nei sistemi di travi sia determinati sia indeterminati, anche in presenza di vincoli elasticamente cedevoli; sono state all’uopo adottate le consuete assunzioni semplificative che consentono di studiare la dinamica nella forma di riferimento e di rinunciare alla dipendenza temporale delle azioni meccaniche; l’interesse è rivolto principalmente alle verifiche di funzionalità basate sul controllo del valore massimo dello spostamento e sulla individuazione della fibra cosiddetta “critica”, ove effettuare la verifica di resistenza. Con riferimento alle strutture “isostatiche”, si è messa in evidenza l’opportunità di studiare prima la statica e poi la cinematica, in modo da sfruttare la possibilità del disaccoppiamento tra i due problemi, e di riottenere indipendentemente particolari valori del trasporto – segnatamente componenti di spostamento di punti so-stanziali del supporto o rotazione di fibre – mediante l’applicazione del Teorema delle Azioni Virtuali. Per quanto riguarda le travi “iperstatiche”, è sembrato poi non privo di interes-se confrontare in alcuni casi i metodi di soluzione cosiddetti degli “spostamenti” e delle “coazioni”, anche perché nel programma di Scienza delle Costruzioni della laurea “breve” il secondo dei due è fortemente penalizzato dalla cronica mancanza di tempo. Nel capitolo III si è dato spazio allo studio dello stato di sforzo nei corpi di forma tri- e bidimensionale utilizzando gli strumenti grafici delle circonferenze di MOHR e delle “linee isostatiche”. Il capitolo IV presenta le definizioni delle grandezze inerziali relative al dominio piano coincidente con la sezione retta del cilindro (prisma) di SAINT-VENANT, defi-nizioni che costituiscono il sostrato geometrico dei successivi sviluppi. I capitoli V e VI sono incentrati rispettivamente sulla torsione e sulla flessione non uniforme di sezioni aperte sottili, ponendo particolare enfasi sulla determinazione del Centro di Taglio. Il problema delle verifiche di resistenza è poi oggetto di approfondimento nel capitolo VII, dove il criterio di MISES è utilizzato con riferimento a forme di sezione retta largamente utilizzate nelle applicazioni strutturali. In questi stessi casi, è sembrato poi non privo di utilità indicare anche il modo di rappresentazione dello stato di sforzo sia in forma grafica tri- e bidimensionale sia algebrica. La Bibliografia permette infine al Lettore di completare la sua preparazione attingendo a testi sia tradizionali sia innovativi di altri Autori. Ugo Andreaus Roma, novembre 2007.