Corso di laurea - Area di Ingegneria - Accesso libero con prova di verifica obbligatoria delle conoscenze richieste per l'ammissione al corso. L'esito della prova non preclude la possibilità di immatricolarsi (D.M. 270/2004) - Classe L-7
Informazioni generali:
Descrizione e obiettivi formativi:
Il corso forma ingegneri di primo livello con conoscenze di base nell’ingegneria civile (strutturale, idraulica, geotecnica, dei trasporti) e ambientale (tecnologie, ambientali, tutela del territorio e sicurezza). In particolare le conoscenze di base comprendono:
- gli aspetti metodologici e deduttivi della matematica e della fisica;
- la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia descritti dalla chimica;
- gli aspetti metodologici e applicativi della meccanica, con particolare riguardo alla modellazione del comportamento meccanico dei materiali, delle strutture, dei fluidi, delle terre e delle loro interazioni;
- il disegno e l'inserimento nell'ambiente delle opere infrastrutturali, puntuali, a rete ed architettoniche;
- i vincoli e le condizioni funzionali, normative e ambientali posti dalle esigenze di sicurezza, tutela e compatibilità ambientale e territoriale.
Il terzo anno di studi è finalizzato all'acquisizione dei fondamenti delle discipline caratteristiche della ingegneria civile e ambientale (strutturale, idraulica, geotecnica, dei trasporti, sanitaria, territoriale, energetica) e comprende unità didattiche per un totale di 54 CF dei quali 48 obbligatori (Scienza delle costruzioni, Tecnica delle costruzioni, Idraulica, Geotecnica e Ingegneria sanitaria e ambientale).
L'offerta formativa è organizzata in modo da permettere agli allievi, con opportune scelte degli insegnamenti, di potersi iscrivere senza debiti formativi a entrambi Corsi di Laurea magistrale in Ingegneria civile e in Ingegneria ambientale.
Sbocchi professionali:
Il laureato può lavorare come libero professionista per attività di media importanza o come dipendente in studi professionali sotto la direzione di ingegneri esperti.
Le principali aree di impiego sono:
-Ingegneria civile: imprese di costruzione e manutenzione di opere civili, impianti e infrastrutture civili; studi professionali e società di progettazione; uffici pubblici di progettazione, pianificazione, gestione e controllo di sistemi urbani e territoriali; aziende, enti, consorzi ed agenzie di gestione e controllo di sistemi di opere e servizi; società di servizi per lo studio di fattibilità dell'impatto urbano e territoriale delle infrastrutture.
-Ingegneria dell’ambiente e del territorio: imprese, enti pubblici e privati e studi professionali per la progettazione, pianificazione, realizzazione e gestione di opere e sistemi di controllo e monitoraggio dell'ambiente e del territorio, di difesa del suolo, di gestione dei rifiuti, delle materie prime e delle risorse ambientali, geologiche ed energetiche e per la valutazione degli impatti e della compatibilità ambientale di piani ed opere.
-Ingegneria della sicurezza e della protezione civile, ambientale e del territorio: grandi infrastrutture, cantieri, ambienti industriali, enti locali, enti pubblici e privati in cui sviluppare attività di prevenzione e di gestione della sicurezza e in cui ricoprire i profili di responsabilità previsti dalla normativa attuale per la verifica delle condizioni di sicurezza.
Valutazione della didattica - Studenti
Anno accademico precedente
Condizione occupazionale (indicatori di efficacia e livello di soddisfazione dei laureandi):
http://statistiche.almalaurea.it/universita/statistiche/trasparenza?CODICIONE=0580206200900011
Riferimenti web e contatti:
Sito web: http://dicii.uniroma2.it/?PG=47.1.1
Coordinatore:
Prof. Paolo Sammarco
tel 06 7259 7447
e-mail: sammarco@ing.uniroma2.it
Segreteria didattica:
dott.ssa Maria Luisa Cottone – sig.ra Maria Beatrice Giambenedetti
tel. 0672597003/55
e-mail didattica.civile@ing.uniroma2.it
Il conseguimento della Laurea comporta il superamento di una prova finale secondo modalità definite dal Corso di Studi.
Per sostenere la prova finale, lo studente deve iscriversi alla seduta di Laurea compilando e presentando apposito modulo presso la Segreteria Studenti.
Il termine per la presentazione delle domande di Laurea è orientativamente di 30 giorni prima della seduta di Laurea.
Gli esami devono essere completati almeno 20 giorni prima della data prevista per la seduta di laurea salvo eccezionali deroghe di competenza del Corso di Studi.
La modulistica relativa agli esami di Laurea è disponibile all'interno del sito internet del Corso di Studi in Ingegneria Civile e Ambientale, alla sezione modulistica.
I laureandi dovranno procedere alla compilazione della domanda di laurea sul sito www.delphi.uniroma2.it. La prova finale si svolge secondo un calendario stabilito. La prova finale verte su quesiti relativi alle materie caratterizzanti del terzo anno di corso: Scienza delle Costruzioni Tecnica delle Costruzioni Ingegneria Sanitaria Ambientale Geotecnica Idraulica La prova è volta alla verifica dell'apprendimento delle materie caratterizzanti e di base dell'Ingegneria Civile ed Ambientale.
La prova è articolata in un quesito per ognuna della cinque materie, da risolvere in modalità scritta in un assegnato ed adeguato intervallo temporale.
La Commissione valuterà quindi la maturità ed il grado di conoscenza finale e generale acquisito dal Candidato. La proclamazione avviene semestralmente.
È prevista una prova di ingresso ed eventuali attività propedeutiche ed obblighi formativi da assolvere durante il primo anno di corso in caso di esito negativo della prova. Maggiori informazioni su
Il principale obiettivo del corso è quello di formare un ingegnere di primo livello con conoscenze di base nella ingegneria civile (strutturale, idraulica, geotecnica, dei trasporti) e ambientale (tecnologie, ambientali, tutela del territorio e sicurezza).
In particolare le conoscenze di base comprenderanno: - gli aspetti metodologici e deduttivi della matematica e della fisica; - la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia descritti dalla chimica; - gli aspetti metodologici e applicativi della meccanica, con particolare riguardo alla modellazione del comportamento meccanico dei materiali, delle strutture, dei fluidi, delle terre e delle loro interazioni; - il disegno e l'inserimento nell'ambiente delle opere infrastrutturali, puntuali, a rete ed architettoniche; - i vincoli e le condizioni funzionali, normative e ambientali posti dalle esigenze di sicurezza, tutela e compatibilità ambientale e territoriale. Il corso di laurea non prevede indirizzi di specializzazione, e si intende finalizzato alla prosecuzione degli studi con l'iscrizione, senza debiti formativi, ai Corsi di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile e in Ingegneria Ambientale. Il percorso formativo è coerente con gli obiettivi suindicati e comprende unità didattiche e altre attività formative per un totale di 180 CF, dei quali 156 obbligatori, 12 organizzati in pacchetti formativi per una maggiore specializzazione in ingegneria civile e ambientale, rispettivamente, e 12 a scelta dello studente. Il primo anno di studi è completamente dedicato allo studio di materie di base (Analisi Matematica I, Fisica I, Geometria, Chimica e Disegno), con unità didattiche per 48 CF. La maggior parte dei corsi del secondo anno di studi, che comprende unità didattiche per 54 CF, consiste di insegnamenti di base, caratterizzanti o affini, obbligatori (Analisi Matematica II, Fisica II, Tecnologia dei Materiali e Chimica Applicata, Probabilità e Statistica, Meccanica dei Solidi, Fisica Tecnica e Architettura Tecnica), mentre soli 6 CF sono dedicati a materie affini, facoltative e caratteristiche di uno dei due pacchetti formativi. Il terzo anno di studi è finalizzato all'acquisizione dei fondamenti delle discipline caratteristiche della ingegneria civile e ambientale (strutturale, idraulica, geotecnica, dei trasporti, sanitaria, territoriale, energetica) e comprende unità didattiche per un totale di 54 CF dei quali 48 obbligatori (Scienza delle Costruzioni, Tecnica delle Costruzioni, Idraulica, Geotecnica e Ingegneria Sanitaria e Ambientale), 6 di pacchetto, e 12 a scelta dello studente. L'offerta formativa è organizzata in modo da permettere agli allievi, con opportune scelte delle materie 'di pacchetto' e di quelle a libera scelta, di mantenere aperta la possibilità dell'iscrizione senza debiti formativi a entrambi Corsi di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile e in Ingegneria Ambientale, realizzando in questo modo compiutamente l'obiettivo di una formazione di base comune. Completano il percorso i crediti attribuiti alla conoscenza della lingua straniera, ad altre attività formative, a alla prova finale.
Per essere ammessi al Corso di Laurea in Ingegneria Civile e Ambientale occorre in primo luogo essere in possesso di un diploma di scuola secondaria superiore o altro titolo di studio conseguito all'estero e riconosciuto equivalente. Occorre inoltre dimostrare di possedere un'adeguata preparazione per affrontare il corso di Laurea.
È prevista una prova di ingresso ed eventuali attività propedeutiche ed obblighi formativi da assolvere durante il primo anno di corso in caso di esito negativo della prova.
Il corso di Laurea in Ingegneria Civile ed Ambientale ha l'obiettivo di formare un ingegnere di primo livello con una forte connotazione scientifica e con le conoscenze caratterizzanti l'ingegneria civile (strutturale, idraulica, geotecnica, dei trasporti) e ambientale (tecnologie ambientali, tutela del territorio e sicurezza). Trattandosi di Laurea a forte vocazione interdisciplinare, sono privilegiate la comprensione e l'approfondimento delle discipline scientifiche e deduttive di base, come l'Analisi Matematica, la Geometria, la Fisica, la Chimica e delle materie applicative fondamentali come, e non solo, la Meccanica del continuo (terre, solidi, fluidi) e l'Ingegneria Sanitaria, che aprono al mondo dei successivi indirizzi di specializzazione nell'Ingegneria Civile ed Ingegneria Ambientale. Il corso di Laurea in Ingegneria Civile ed Ambientale non prevede indirizzi di specializzazione, e si intende finalizzato alla prosecuzione degli studi con l'iscrizione, senza debiti formativi, ai Corsi di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile e in Ingegneria Ambientale.
Il metodo scientifico. Elementi e composti. Formule chimiche. Bilanciamento delle reazioni chimiche. Cenni di nomenclatura chimica. Calcoli stechiometrici. Le principali classi di reazioni chimiche (sintesi, dissociazione, precipitazione, neutralizzazione, combustione ossidoriduzione). Teoria atomica. Particelle subatomiche. Isotopi. Teoria quantistica. Dualismo onda-particella. Numeri quantici. Orbitali atomici. Principio di esclusione e massima molteplicità. Strutture elettroniche degli atomi. Il sistema periodico e le proprietà periodiche. Legame chimico. Proprietà generali. Legame ionico e covalente. Teoria del legame di valenza: ibridazione e risonanza. Determinazione delle strutture molecolari in base al principio della repulsione delle coppie elettroniche del guscio di valenza (VSEPR). Teoria degli orbitali molecolari (LCAO-MO). Diagrammi dell’energia degli OM per molecole biatomiche omo- ed eteronucleari del I e II periodo. Interazioni dipolari. Legame idrogeno. Legame metallico. Teoria delle bande. Struttura e conducibilità. Stato solido. Solidi cristallini e amorfi. Cristalli metallici. Cristalli ionici ed energia reticolare. Isolanti e semiconduttori. Lo stato gassoso. Leggi dei gas ideali. Equazione di stato dei gas ideali. Legge di Dalton. Gas reali: equazione di van der Waals. Primo principio della termodinamica. Funzioni di stato: Energia Interna ed Entalpia. Termochimica. Legge di Hess. Secondo e terzo principio della termodinamica. Funzioni di stato Entropia ed Energia Libera. Criteri di equilibrio e di spontaneità. Energia libera molare: attività e stati standard. Tensione di Vapore. Equazione di Clapeyron. Soluzioni: Equilibri di fase. Diagrammi di stato. Distillazione frazionata. Proprietà colligative per soluzioni ideali. Equilibrio chimico: Principio di Le Chatelier. Costante di equilibrio. La legge di azione di massa. Equilibri di dissociazione gassosa. Sistemi elettrolitici: equilibri di dissociazione elettrolitica, conducibilità elettrica. Proprietà colligative di soluzioni di elettroliti. Elettroliti poco solubili: prodotto di solubilità. Equilibri acido-base. Autoionizzazione dell’acqua: pH. Acidi e basi monoprotici e poliprotici. Soluzioni tampone. Indicatori. Titolazioni. Solubilità in funzione del pH. Cinetica chimica: velocità delle reazioni chimiche, energie di attivazione, catalisi. Sistemi ossidoriduttivi: potenziali elettrodici. Pile: equazione di Nernst. Elettrolisi: legge di Faraday; ordine di scarica nei processi elettrodici. Applicazioni elettrochimiche: pile a combustibile, accumulatori. Corrosione dei metalli. Chimica Nucleare. Cenni di chimica organica. Polimeri.
- Cenni di teoria degli insiemi. Numeri reali e loro proprietà. - Estremo superiore e inferiore e loro proprietà. - Nozioni di base: dominio, immagine, grafico. - Funzioni monotone e funzioni invertibili. - Richiami sulle funzioni elementari. - Limiti di successioni: definizione e proprietà. - Il principio di induzione. - Successioni monotone. - Successioni infinitesime, infinite e confronti. - Forme indeterminate, limiti notevoli, il numero e. - Sottosuccessioni. Il teorema di Bolzano-Weierstrass. - Intorni e punti di accumulazione sulla retta reale. - Limite di una funzione: definizione e proprietà. - Infinitesimi, infiniti e confronti. - Forme indeterminate, limiti notevoli. - Funzioni continue. Punti di discontinuità. - Massimi e minimi di funzioni continue, teorema di Weierstrass. - Teorema degli zeri. - Continuità della funzione inversa. Uniforme continuità. - Derivabilità e retta tangente. - Derivata delle funzioni elementari, regole di derivazione. - Estremi locali e derivate. - Teorema di Fermat, Rolle, Lagrange e di Cauchy. - Monotonia e derivate. - Teorema di de L'Hopital e applicazioni. - Derivate successive; concavità e convessità. - Studio del grafico di funzioni. - Il polinomio di Taylor, applicazioni al calcolo dei limiti. - Definizione di integrale di Riemann e sue proprietà. - Classi di funzioni integrabili. - Il teorema fondamentale del calcolo integrale. - Metodi di integrazione: integrazione per parti e per sostituzione. - Integrazione delle funzioni razionali. - Integrabilità in senso improprio. - Criteri di convergenza: criterio del confronto e sue conseguenze. - Assoluta integrabilità in senso improprio. - Equazioni differenziali lineari del primo ordine a variabili separabili e problema di Cauchy. - Equazioni differenziali lineari del primo ordine omogenee e non omogenee e problema di Cauchy. - Equazioni lineari del secondo ordine a coefficienti costanti omogenee e non omogenee. - Applicazione all' equazione dell' oscillatore armonico. - Definizione. - Rappresentazione trigonometrica, coordinate polari. - Radici n-sime complesse.
Geometria descrittiva: enti fondamentali; enti propri e impropri; operazioni di proiezione e sezione; invarianza proiettiva del birapporto; condizioni di appartenenza, allineamento, incidenza; proiettività, prospettività, omologia; teorema di Desargues. Metodi di rappresentazione – la prospettiva: genesi spaziale, elementi fondamentali; prospettiva a quadro verticale; metodo delle fughe; metodo dei punti di misura; condizioni di appartenenza, risoluzione grafica di problemi di appartenenza; vera misura; ribaltamento, vera forma. Metodi di rappresentazione – le proiezioni di Monge: genesi spaziale, elementi fondamentali; ribaltamento di piani; condizioni di appartenenza, risoluzione grafica di problemi di appartenenza; figure appartenenti a piani generici, ribaltamento, vera forma; sezioni. Metodi di rappresentazione – l’assonometria: genesi spaziale, elementi fondamentali; assonometria ortogonale. Il disegno come linguaggio: valenza del segno; struttura degli elaborati grafici; valenza del colore; strumenti per la trasmissione di informazioni progettuali (convenzioni grafiche, sistemi di quotatura).
Spazi vettoriali, prodotti scalri, applicazioni lineari, sistemi di equazioni lineari, determinanti, autovettori e autovalori, teorema spettrale, coniche, elementi di geometria proiettiva.
Introduzione. Sistemi di coordinate. Operazioni con i vettori. Campi scalari e vettoriali e loro rappresentazione. Operatori gradiente, divergenza e rotore e loro significato fisico. Cinematica del punto materiale. Introduzione. Moto nel piano. Posizione e velocità. Accelerazione nel moto piano. Moto rettilineo. Velocità nel moto rettilineo. Accelerazione nel moto rettilineo. Moto verticale di un corpo. Moto armonico semplice. Moto rettilineo smorzato esponenzialmente. Velocità e accelerazione in funzione della posizione. Moto circolare. Moto parabolico dei corpi. Moto nello spazio. Alcune osservazioni sulla cinematica del punto. Dinamica del punto materiale Principio d'inerzia. Introduzione al concetto di forza. Leggi di Newton. Quantità di moto. Impulso. Risultante delle forze. Equilibrio. Reazioni vincolari. Tensione dei fili. Azione dinamica delle forze. Forza peso. Forza di attrito radente. Piano inclinato. Forza elastica. Forza di attrito viscoso. Forze centripete. Pendolo semplice. Oscillazioni. Oscillatore armonico smorzato da una forza viscosa (cenni). Oscillatore armonico forzato (cenni). Momento angolare. Momento della forza. Moti relativi. Sistemi di riferimento. Velocità e accelerazione relative. Sistemi di riferimento inerziali. Relatività galileiana. Moto di trascinamento traslatorio rettilineo. Moto di trascinamento rotatorio uniforme. Lavoro ed energia per il punto materiale. Lavoro. Potenza. Energia cinetica. Lavoro della forza peso. Lavoro di una forza elastica. Lavoro di una forza di attrito radente. Forze conservative. Energia potenziale. La forza come gradiente dell'energia potenziale. Energia potenziale e stabilità dell'equilibrio. Conservazione dell'energia meccanica. Energia dell'oscillatore armonico. Alcune osservazioni sulla dinamica del punto. Forze centrali. La forza gravitazionale. Campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale. Dinamica dei sistemi di punti materiali. Sistemi di punti. Forze interne e forze esterne. Centro di massa di un sistema di punti. Teorema del moto del centro di massa. Conservazione della quantità di moto. Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare. Sistema di riferimento del centro di massa. Teoremi di Koenig. Il teorema dell'energia cinetica. Proprietà dei sistemi di forze applicate a punti diversi. Urti tra due punti materiali. Urto completamente anelastico. Urto elastico. Corpi rigidi. Definizione di corpo rigido. Prime proprietà. Corpo continuo. Densità. Posizione del centro di massa. Moto di un corpo rigido. Rotazioni rigide attorno ad un asse fisso in un sistema di riferimento inerziale. Momento d'inerzia. Teorema di Huygens-Steiner e teorema di Koenig. Pendolo composto. Moto di puro rotolamento. Impulso angolare. Momento dell'impulso. Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido. Equilibrio statico di un corpo rigido. Urti tra punti materiali e corpi rigidi o tra corpi rigidi. Elementi di meccanica dei fluidi. Generalità sui fluidi. Pressione. Equilibrio statico di un fluido in presenza della forza peso. Principio di Archimede. Moto di un fluido. Regime stazionario. Portata. Teorema di Bernoulli. Applicazioni del teorema di Bernoulli. Onde meccaniche. Cenni sulle proprietà elastiche dei solidi. Fenomeni ondulatori. Onde elastiche in una sbarra solida. Equazione delle onde. Onde piane armoniche. Interferenza di onde armoniche. Onde stazionarie in una corda tesa. Battimenti. Effetto Doppler. Principio di Huyghens. Termodinamica. Primo principio della termodinamica. Sistemi e stati termodinamici. Equilibrio termodinamico. Principio dell'equilibrio termico. Definizione di temperatura. Termometri. Sistemi adiabatici. Esperimenti di Joule. Calore. Primo principio della termodinamica. Energia interna. Trasformazioni termodinamiche. Lavoro e calore. Calorimetria. Processi isotermi. Cambiamenti di fase. Trasmissione del calore. Dilatazione termica di solidi e liquidi. Gas ideali e reali. Leggi dei gas. Equazione di stato dei gas ideali. Trasformazioni di un gas. Lavoro. Calore. Calori specifici. Energia interna del gas ideale. Studio di alcune trasformazioni. Trasformazioni cicliche. Ciclo di Carnot. Teoria cinetica dei gas. Significato cinetico di temperatura e calore. Secondo principio della termodinamica. Enunciati del secondo principio della termodinamica. Reversibilità e irreversibilità. Teorema di Carnot. Teorema di Clausius. La funzione di stato entropia. Il principio di aumento dell'entropia. Calcoli di variazioni di entropia. Entropia del gas ideale. Cenno ai potenziali termodinamici. Interpretazione statistica dell'entropia.
Introduzione alla tematica dei cambiamenti climatici. Analisi scientifica dell'effetto serra naturale e antropogenico. Gas serra, potenziale di riscaldamento globale e fonti antropiche. Evidenze scientifiche dei cambiamenti climatici e correlazione tra emissioni antropiche di gas serra ed effetti climatici. Conseguenze del cambiamento climatico a medio e lungo termine per diversi scenari di riscaldamento. Strategie di adattamento e strategie di mitigazione. Analisi di alcune delle principali strategie di mitigazione implementate o proposte (riduzione della domanda energetica, incremento dell'efficienza energetico, elettrificazione, fonti rinnovabili, cattura sequestro e utilizzo dell'anidride carbonica, utilizzo di biomasse, ecc.). Analisi delle strategie proposte per ottenere emissioni negative di gas serra (riforestazione/afforestazione, BECCS, cattura diretta dell'anidride carbonica dall'aria, sequestro minerale o nel suolo, ecc.). Analisi si aspetti tecnici che relativi alla sostenibilità delle varie opzioni discusse.
Gestione ed archiviazione dei dati grafici digitali. Grafica raster: dimensione e risoluzione di immagine, gestione del colore; cenni sulla fotografia digitale; principali modalità e software per l'elaborazione di immagini raster. Grafica vettoriale 2D: CAD 2D introduzione e principali software. Autocad: interfaccia, visualizzazione, navigazione, scale di rappresentazione, creazione ed editing di primitive, gestione delle proprietà, layer, uso dei livelli, annotazione e gestione degli oggetti annotativi, gestione del layout layout, procedure di stampa, collegamento e scambio di file. Modellazione 3d: principali tecniche di modellazione (NURBS, poligonale, solida) software; cenni di modellazione parametrica; introduzione alle tecniche di rendering. Introduzione alla modellazione tridimensionale per il Building Information Modeling (BIM) e al software Revit.
Introduzione. Spazi di probabilità, loro proprietà. Probabilità condizionali, eventi indipendenti. Probabilità uniformi, elementi di calcolo combinatorio. Modelli discreti. Variabili aleatorie (v.a.) discrete e loro leggi. Leggi congiunte e loro uso. Densità condizionali. V.a. indipendenti. Leggi binomiali, geometriche, di Poisson. Speranza matematica. Momenti di una v.a., varianza, disuguaglianza di Chebyshev, covarianza. Retta di regressione. Modelli continui. V.a. continue e densità. Leggi normali e leggi Gamma, loro applicazioni. Vettori aleatori continui. Somma, prodotto e quoziente di v.a. continue. Generatori aleatori. Simulazione. La legge dei grandi numeri e le sue applicazioni. Teorema limite centrale, approssimazione normale. Problemi di stima: intervalli di confidenza.
Il corso è suddiviso in due sezioni: una sezione teorica dedicata ai sistemi costruttivi e ai materiali e una sezione pratica dedicata al disegno degli elementi costruttivi. Le tematiche affrontate nelle lezioni teoriche frontali sono: Generalità sui sistemi costruttivi. L’ossatura muraria e le strutture portanti in cemento armato e in acciaio. Gli orizzontamenti: i solai e le scale. Le tamponature. I serramenti. I vari elementi costruttivi sono analizzati relativamente ai materiali impiegati, alle modalità di costruzione, al comportamento e alle prestazioni. Nella sezione pratica, gli studenti saranno chiamati a disegnare alcuni elementi costruttivi, al fine di mettere in opera le nozioni e gli strumenti operativi appresi grazie alle lezioni teoriche frontali.
Definizione di circuito elettrico. Componenti circuitali elementari: resistore, induttore, condensatore, generatori di tensione e di corrente ideali e reali. Componenti due porte: induttori accoppiati e trasformatore ideale. Elementi di topologia circuitale. Leggi di Kirchhoff. Metodi di risoluzione di circuiti su base maglie e su base nodi. Connessioni elementari: serie e parallelo. Teoremi di Thévenin e Norton. Analisi di circuiti in regime permanente sinusoidale: metodo dei fasori per la risoluzione di un circuito. Potenza in regime permanente sinusoidale e conservazione della potenza complessa. Metodo grafico per la risoluzione di un circuito. Il problema del rifasamento di un carico. Il sistema trifase per la distribuzione dell’energia elettrica. Connessione a stella e a triangolo di generatore e carico. Il trasformatore trifase e l’autotrasformatore trifase nella linea di distribuzione. La rete di distribuzione in alta, media e bassa tensione.
Elementi di base dell'Analisi Numerica (interpolazione polinomiale, integrazione numerica, elementi di analisi di matrici, metodi iterativi per i sistemi lineari).
Criteri di scelta dei materiali. Classificazione di materiali. La struttura elettronica degli atomi. I legami primari: ionico, covalente e metallico. I legami secondari. Principali strutture cristalline nei materiali metallici. I reticoli di Bravais e le celle unitarie. Gli indici di Miller. Densità: lineare, planare e volumica. Strutture cristalline nei solidi ionici. I difetti della struttura cristallina: di punto e di linea (dislocazioni). Il movimento delle dislocazioni. I difetti di superficie. La diffusione nei solidi. Tecniche di indagine microscopica per la caratterizzazione strutturale e microstrutturale. Le sostanze amorfe: silicati e vetri. Polimerici organici. Principali tecnologie di vetri e polimeri. Il comportamento elastico: definizioni. La legge di Hooke. La viscoelasticità. Classificazione delle prove meccaniche. La prova di trazione. Il comportamento a trazione dei materiali metallici. La deformazione plastica. Meccanismi di indurimento dei metalli. Proprietà meccaniche dei polimeri e tecnologie. Proprietà meccaniche dei ceramici e tecnologie. Proprietà meccaniche dei compositi e tecnologie. Il modulo di Weibull. Proprietà meccaniche dei compositi. La prova di durezza. Lo scorrimento a caldo (creep) e i meccanismi di creep. La tenacità. Cenni sulla Teoria di Griffith. La rottura fragile e la rottura duttile. La prova di resilienza. La prova di fatica. Comportamento a fatica di elementi precriccati. I diagrammi di stato. La regola della leva. I diagrammi binari isomorfi. I diagrammi di stati a miscibilità parziale: eutettico, eutettoide, peritettico, . I diagrammi di stato complessi con fasi e composti intermedi a solubilità congruente o incongruente. Il diagramma di stato Fe-Fe3C. Le microstrutture degli acciai. I diagrammi TTT. La tempra e la martensite. Trattamenti termici degli acciai. Leganti aerei: gesso e calce. Leganti idraulici: Cemento Portland ordinario, Cemento Portland modificato a moderata resistenza ai solfati e moderato calore di idratazione, Cemento Portland a rapido indurimento, Cemento Portland a basso calore di idratazione, Cemento Portland resistente ai solfati , Cemento pozzolanico, Cemento d'altoforno, Aggregati, Materiali Lapidei (classificazione, caratterizzazione e degrado), Calcestruzzo fresco e indurito.
TERMODINAMICA Primo Principio della termodinamica; Sistemi aperti;Irreversibilità; Secondo principio della termodinamica; Entropia e sorgenti entropiche; Sistemi chiusi motore e frigorifero; Ciclo di Carnot; Sistemi aperti; Proprietà delle sostanze; Coefficienti calorimetrici; Gas perfetti; Diagrammi di stato e termodinamici; Trasformazioni termodinamiche; Impianti motore a gas e a vapore; Impianti frigoriferi; Cogenerazione e trigenerazione; Psicrometria; Trasformazioni dell'aria umida;Trattamento dell’ aria umida per climatizzazione estiva ed invernale. TERMOFLUIDODINAMICA Equazione di continuità; Equazione dell’energia; Pressione nei fluidi in movimento; Moto dei fluidi (l. Newton); Tubo di Pitot; Tubo di Venturi; Definizione del termine attrito; Formula di Darcy- Weissbach per la determinazione delle perdite di carico distribuite in un fluido in moto all’interno di un condotto; Perdite di carico localizzate; Potenza del propulsore Moto con notevoli differenze di temperatura; Metanodotto TRASMISSIONE DEL CALORE Conduzione termica in regime stazionario e in regime transitorio; Irraggiamento termico: Irraggiamento del corpo nero, Intensità di radiazione, Caratteristiche di irraggiamento, Fattori di vista, Irraggiamento in cavità con superfici nere e schermi radianti, Corpi grigi, Analogia elettrica, Irraggiamento combinato con convezione; Convezione termica: Convezione naturale, Convezione forzata. Scambiatori di calore: Progetto e scelta, Tipi più comuni di scambiatori di calore con una corrente con temperatura costante: termostato, evaporatore e condensatore, Scambiatori di calore equicorrente e controcorrente BENESSERE TERMOIGROMETRICO: Termoregolazione del corpo umano, Bilancio termico del corpo umano,Metabolismo energetico, Calore perso per evaporazione respirazione, Scambio termico per radiazione, Temperatura media radiante, Scambio termico per convezione e per conduzione dei vestiti, Resistenza termica dei vestiti, Equazione del benessere di Fanger - Voto Medio Previsto - PMV e Percentuale Persone Insoddisfatte PPD ACUSTICA: Natura dei suoni, Descrizione dei suoni, Scala dei Decibel e livelli Sonori, Valutazione delle sensazioni sonore, Propagazione del suono all’ aperto, Acustica degli ambienti confinati
Statica e cinematica delle strutture (56h). Statica e cinematica dei sistemi continui (34h). Il programma dettagliato è disponibile al sito: didatticaweb.uniroma2.it/informazioni/index/insegnamento/180355-Meccanica-Dei-Solidi
Introduzione al corso. Domanda di mobilità e sua caratteristiche. Sistemi di trasporto: classificazione e impatti (classificazione dei modi di trasporto; esternalità negative generate dai sistemi di trasporto). Mobilità sostenibile (definizioni e obiettivi; Smart mobility e sistemi di trasporto intelligenti; Mobility Management; Piani Urbani della Mobilità Sostenibile). Ingegneria dei sistemi di trasporto e processo decisionale di pianificazione. Introduzione ai metodi quantitativi per la pianificazione ed il monitoraggio del sistema dei trasporti. Modelli di offerta di trasporto (zonizzazione e grafi; funzioni di costo e di impatto; ricerca dei minimi percorsi). La domanda di mobilità (Definizione e caratterizzazione della domanda di mobilità; La stima diretta della domanda di mobilità; I modelli di scelta discreta e la teoria dell’utilità casuale per l’analisi della domanda; I modelli ad aliquote parziali per la domanda di mobilità: generazione, distribuzione, scelta modale e scelta del percorso; calibrazione dei modelli di domanda). Modelli di assegnazione (I modelli di carico della rete; Introduzione ai modelli di equilibrio su rete). Correzione delle matrici origine-destinazione attuali con conteggi di flussi di traffico. Modelli per la simulazione degli impatti (inquinamento atmosferico da traffico veicolare; inquinamento acustico da traffico veicolare; incidentalità stradale). Approfondimenti sui modelli di simulazione del sistema dei trasporti ed esempi di applicazione.
Calcolo differenziale per funzioni a più variabili. Massimi e minimi liberi e vincolati, moltiplicatori di Lagrange. Integrali doppi e tripli. Curve e superfici. Campi vettoriali e loro integrali. Teoremi di Gauss-Green, della divergenza e di Stokes. Serie numeriche, serie di potenze e serie di Fourier. Funzioni di variabile complessa e loro integrali. Equazioni differenziali ordinarie.
ELETTROSTATICA NEL VUOTO: Cariche elettriche. Isolanti e conduttori. Struttura elettrica della materia. La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Lavoro della forza elettrica. Potenziale elettrostatico. Calcolo del potenziale elettrostatico. Energia potenziale elettrostatica. Moto di una carica in un campo elettrostatico. Il campo come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Rotore del Campo Elettrico. Il dipolo elettrico. La forza su un dipolo elettrico. Flusso del campo elettrostatico. Legge di Gauss. Alcune applicazioni e conseguenze della legge di Gauss. La divergenza del campo elettrostatico. Equazioni di Maxwell del campo elettrico. ELETTROSTATICA NEI CONDUTTORI: Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. Schermo elettrostatico. Capacità di un conduttore. Condensatori. Collegamento di condensatori serie e parallelo. Energia del campo elettrostatico. DIELETTRICI : La costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici. Vettore Induzione D. Energia del campo elettrostatico in presenza di dielettrici. Condizioni di raccordo per i campi E e D. CORRENTE ELETTRICA: Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Equazione di continuità. Corrente elettrica stazionaria. Legge di Ohm della conduzione elettrica. Modello classico della conduzione elettrica. Resistori in serie e parallelo. Forza elettromotrice. Legge di Ohm generalizzata. Leggi di Kirchhoff. Circuiti percorsi da correte quasi stazionaria. Analisi energetica di un circuito RC. CAMPO MAGNETICO: Interazione magnetica. Campo magnetico. Elettricità e magnetismo. Forza magnetica su una carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti. Moto di una particella carica in un campo magnetico B. Campo magnetico prodotto da una corrente. Calcoli di campi magnetici prodotti da circuiti particolari. Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampere. Teorema di equivalenza di Ampere. Divergenza del vettore induzione magnetica. Teorema della circuitazione di Ampere. Diamagneti, paramagneti e ferromagneti. INDUZIONE ELETTROMAGNETICA: Legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica. Legge di Lenz. Origine del campo elettrico indotto e della f.e.m. indotta. Applicazioni della legge di Faraday. Autoinduzione. Induzione mutua. Analisi energetica di un circuito RL. Energia magnetica ed azioni meccaniche. Legge di Ampere-Maxwell. Corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell del campo magnetico. ONDE ELETTROMAGNETICHE Equazione delle onde elettromagnetiche. Perpendicolarità di E e B in una onda elettromagnetica. Polarizzazione. Vettore di Poynting.
Fonti energetiche: non rinnovabili e rinnovabili; Analisi della produzione energetica e del consumo mondiale per le fonti non rinnovabili (petrolio, carbone, metano); La chimica del carbonio: caratteristiche dei principali gruppi funzionali nei composti organici. Nomenclatura e caratteristiche di: alcani, alcheni. Nomenclatura e caratteristiche di composti con eteroatomi: alcoli ed eteri, tioli e solfuri, ammine e fosfine. Composti carbossilici e derivati. Reazioni degli alcheni e degli alogenuri Generalità sulle reazioni del gruppo carbonilico. Riconoscimento dei gruppi funzionali. Processi di purificazione ed analisi: Distillazione, esame organolettico Il petrolio composizione ed utilizzo, formazione, processi di estrazione e distillazione. Processo di raffinazione. Polimeri, generalità sui meccanismi di formazione. Reazioni di isomerizzazione Cracking e Reforming. Combustibili sintetici: processo Fischer-Tropsh. Energia da reazioni di combustione: generalità sui processi di combustione, Teoria degli orbitali molecolari. Cinetica chimica. Gassificazione del carbone: gas d’acqua e processo di conversione del gas d’acqua. Principali cenni sull’inquinamento da combustione: effetto serra, piogge acide e ozono. Spettroscopia Infrarossa. Biomasse, tipologie ed utilizzi. Energia da biomasse: Pirolisi. Trattamento del legno, utilizzo per fini energetici Combustibili organici: bioetanolo e derivati, metanolo. Metano, processi di fermentativi. Combustibili organici: olii e biodiesel Esperienza pratica sul biodiesel, preparazione da olii esausti e commerciali. Tecniche di purificazione e riconoscimento: cromatografia ed analisi gas cromatografica . Trattamento dei rifiuti solidi urbani
Argomenti Paragrafi del Marchi-Rubatta Notazioni e formule impiegate. 1.2 1.5 2.1 2.2 2.3 2.7 2.9 2.10(p) Proprietà dei materiali. Lo schema di mezzo continuo per i fluidi Derivate sostanziali, teorema del trasporto. 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Equazione di continuità. Tensore degli sforzi, equazioni cardinali ed indefinite del moto. Cinematica dei fluidi Tensore delle velocità di deformazione. 5.1 5.3 5.2 5.5 5.6(p) 5.9 5.10(p) Forma vettoriale dell' accelerazione, traiettorie, linee di corrente e linee di emissione. Potenziali delle velocità e delle accelerazioni, funzioni di corrente, vorticità. Statica dei fluidi Equazioni della statica dei fluidi. 6.1 6.3 6.4(p) 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 Equilibrio in presenza di forze di massa. Forze idrostatiche contro superfici piane e gobbe. Equilibrio di corpi immersi o galleggianti e relativa stabilità. Strumenti di misura della pressione. Dinamica dei fluidi Equazioni del moto per i fluidi ideali. 7.1 7.3 7.4 7.5(p) 7.6 7.9 8.1 8.2 8.3(p) Teorema di Bernoulli. Condizioni al contorno, limitazioni allo schema, moti baroclinici. Esempi di moti irrotazionali piani. Tensore degli sforzi ed equazioni del moto dei fluidi viscosi. 9.1(p) 9.2 9.4 9.5 9.6 9.7 Moto in tubi cilindrici, coefficienti di resistenza distribuita. 9.8(p) 9.9(p) 9.10 Moti indotti da scorrimento delle pareti. Moti con basse velocità, il caso della lubrificazione. Moto turbolento, moto medio e componenti fluttuanti. 10.1 10.2 10.3 10.5 10.6 Equazioni del moto medio, il tensore degli sforzi di Reynolds. Aspetti del moto turbolento medio, distribuzione delle velocità. Equazioni globali della dinamica dei fluidi e loro applicazioni. 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.7 11.12 Correnti e vene rettilinee. Fenomeni di efflusso libero, imbocco di condotte, allargamenti di sezione. Urti di getti. Teorema di Kutta e Joukowsky Cenni ai problemi di strato limite Genesi della vorticità. Problemi di Rayleigh , di Stokes e di Hiemenz 12.1 12.2 12.3 12.4 12.6 12.7 12.9 12.10 Strato limite laminare. Strato limite turbolento. Separazione dello strato limite Moto uniforme nelle condotte in pressione. Equazioni e perdite di carico. 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 Leggi di resistenza dei tubi lisci e scabri e dei tubi commerciali. Formule antiche, problemi di progetto e di verifica. Moto permanente nelle correnti in pressione Variazioni graduali di sezione. Perdite localizzate. 14.1 14.2 14.3 14.4 14.8 Condotta collegante due serbatoi. Sifone. Misuratori di portata. Moto vario nelle correnti in pressione Le equazioni del moto vario di una corrente. da 16.1 a 16.12 Oscillazioni di massa. Oscillazioni elastiche. Equazioni semplificate. Colpo d'ariete. Manovre di chiusura/ apertura. Equazioni di Allievi. Moto uniforme nelle correnti a pelo libero. Carico specifico e profondità critica. 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 Velocità critica, correnti lente e veloci. Pendenza critica. Coefficiente di resistenza. Moto permanente nelle correnti a superficie libera Scala di deflusso. 17.9 da 18.1 a 18.5 da 18.10 a 18.12 da 18.15 a 18.18 Equazioni del moto permanente gradualmente variato. Corsi d'acqua naturali, correnti in alveo cilindrico. Profili di corrente in alveo cilindrico declive. Il risalto idraulico. Variazioni di sezione dell'alveo, transizione attraverso lo stato critico: misuratori di portata. Stramazzi. Moto vario nelle correnti a superficie libera Equazioni del moto. 19.1 19.2 19.7 19.8 19.9 Il caso dei canali rettangolari senza resistenze. Onde di piena, modello cinematico, modello parabolico. Elementi della teoria della similitudine. Analisi dimensionale. Il principio della omogeneità dimensionale. Il teorema pi-greco. Applicazioni. Il concetto dei modelli e della similitudine. La similitudine geometrica, cinematica e dinamica. Problematiche relative al rispetto della similitudine di Froude e di Reynolds.
Introduzione alle principali applicazioni dell'Ingegneria Geotecnica nell’'Ingegneria Civile, nell’' Ingegneria Edile. Cenni alle costruzioni di materiali sciolti: rilevati, argini fluviali, dighe di ritenuta. Identificazione e proprietà indici dei terreni e delle rocce; limiti di consistenza; complessi di adsorbimento; classificazioni geotecniche. Ripartizione degli sforzi fra le fasi solida e fluida; “ principio delle pressioni efficaci” nei terreni saturi. Stati di tensione e di deformazione; cerchi del Mohr; tensioni geostatiche; effetto della falda e della capillarità; suzione; coefficiente di spinta orizzontale a riposo; tensioni in pendio indefinito; percorsi di sollecitazione; comportamento elastico dei terreni. Prove di compressione edometrica ed isotropica; moduli e indici di compressibilità; cause ed effetti meccanici della sovraconsolidazione; compressibilità secondaria. Moti di filtrazione; esperienza di Darcy; misura del coefficiente di permeabilità; azioni di trascinamento; equazione di Laplace; condizioni al contorno ed iniziale; superficie libera; eterogeneità ed anisotropia; reticolo idrodinamico; sifonamento; applicazioni. Fenomeno della consolidazione; analogia idromeccanica; consolidazione monodimensionale; equazione governante e soluzione; fattore tempo, grado di consolidazione; applicazioni. Prove triassiali e di taglio diretto; stato critico; parametri di resistenza; condizioni di picco e residua; resistenza non drenata; criteri di rottura di Mohr-Coulomb e di Tresca; formule di Rankine. Tensioni e spostamenti nel terreno indotti da carichi nell'ipotesi di comportamento elastico dei terreni; formule di Boussinesq, Mindlin, Cerruti; esempi di calcolo. Metodi dell’ equilibrio limite; analisi della stabilità di pendii e scavi; metodo dei cunei; carico limite di fondazioni dirette; spinta su opere di sostegno.
http://didattica.uniroma2.it/informazioni/index/insegnamento/160026-Macchine
http://didattica.uniroma2.it/informazioni/index/insegnamento/176084-Metodi-Matematici-Per-Lingegneria
- Introduzione al corso e cenni agli obiettivi di sviluppo sostenibile (Sustainable development goals) Bilanci di materia: - Stechiometria e cinetica delle reazioni chimiche: Reazioni reversibili ed irreversibili; Reazioni omogenee ed eterogenee; Ordine delle reazioni (reazioni di ordine zero, ordine 1, ordine 2, reazioni di saturazione); Determinazione dell'ordine di reazione (metodo differenziale e metodo integrale); Influenza della temperatura sulla costante di velocità di reazione; Equazione di van't Hoff-Arrhenius (esercizio) - Modelli idraulici dei sistemi naturali: Impostazione dell'equazione generale di bilancio di materia. - Modello del reattore batch. Modello del reattore a completo mescolamento (CFSTR): Analisi del comportamento del reattore CFSTR al transitorio ed allo stato stazionario; Relazione tra efficienza di processo e tempo medio di residenza idraulica. Modello del reattore con flusso a pistone (PFR): Analisi del comportamento del PFR allo stato stazionario. Equazioni di cinetica biologica: - Velocità di crescita e tassi di crescita; Rendimento massimo di crescita della biomassa; Velocità di utilizzazione del substrato; Velocità di respirazione endogena; Reazioni catalizzate da enzima (Equazione di Michaelis & Menten); Relazione tra tasso di crescita e concentrazione di substrato (Equazione di Monod) (esercizio). - Reattore Batch (BR): Bilanci di microrganismi e substrato; Dipendenza della velocità di utilizzazione del substrato dalla concentrazione del substrato. - Reattore a mescolamento completo (CFSTR) a biomassa sospesa senza ricircolo: bilanci di microrganismi e di substrato; Tempo medio di residenza cellulare e tempo di residenza idraulico; Equazioni fondamentali; Determinazione delle costanti cinetiche; Rendimento netto di crescita; Dipendenza del substrato e dell'efficienza in funzione del tempo medio di residenza cellulare (esercizio). - Reattore a mescolamento completo (CFSTR) a biomassa sospesa con ricircolo:Bilanci di microrganismi e di substrato; Caso dello spurgo dal reattore (Equazione di bilancio); Caso dello spurgo della linea di ricircolo dei fanghi (Equazione di bilancio); Dipendenza del substrato, della concentrazione di microrganismi e del rendimento netto di crescita osservato in funzione del tempo medio di residenza cellulare (esercizio). - Reattore con flusso a pistone (PFR) a biomassa sospesa con ricircolo: Bilanci di microrganismi e di substrato; Confronto di efficienze con il CFSTR con ricircolo (caso di cinetica di ordine zero e ordine primo) (esercizio). Atmosfera: Descrizione del comparto ambientale e principali parametri di inquinamento Suolo: Descrizione del comparto ambientale e principali parametri di inquinamento Acque: Parametri di inquinamento: Biochemical oxygen demand (BOD) (Cinetica della reazione di consumo, Effetto della costante di velocità di reazione, Determinazione delle costanti cinetiche, Metodo di Thomas); COD; Composti dell'azoto (Azoto ammoniacale, Azoto organico, Nitriti e Nitrati); Solidi (Classificazione dei solidi su base dimensionale, Solidi volatili e Solidi fissi), altre tipologie di contaminanti (esercizio). Autodepurazione dei corsi d'acqua Trasferimento di ossigeno, Bilancio di ossigeno in un corso d'acqua (Equazione di Streeter e Phelps), Analisi di una serie di scarichi puntuali (esercizio). Operazioni unitarie - Equalizzazione: Equalizzazione delle portate, Equalizzazione in linea e fuori linea, Capacità di regolazione totale, Leggi di erogazione variabili nel tempo, Equalizzazione del carico (esercizio) - Sedimentazione Libera: Velocità di sedimentazione terminale (Legge di Newton, Legge di Stokes), Velocità di overflow e determinazione dell'efficienza di rimozione (esercizio) Sedimentazione con flocculazione (cenni). Sedimentazione a Zona. - Teoria del flusso solido: Relazione tra velocità di sedimentazione a zona e concentrazione, Flusso solido di gravità, flusso solido di massa e flusso solido limitante, Proprietà delle curve di flusso solido, Relazione tra velocità di underflow, overflow e concentrazione: punto di stato, Condizioni di sovraccarico, sottocarico ed equilibrio, rapporto di ricircolo critico (esercizio). - Coagulazione e Flocculazione - Filtrazione in volume (esercizio) - Processi a base di trasferimento di materia: - Assorbimento/desorbimento: teoria del doppio film; calcolo portata d’aria teorica; (esercizio). Adsorbimento: isoterme di adsorbimento; calcolo quantità teorica di carbone attivo necessario; (esercizio). Processi di disinfezione: clorazione, clorazione al breakpoint. Cenni sulla bonifica di siti contaminati e sulla gestione e trattamento dei rifiuti solidi urbani
PRIMA PARTE: Composizione e forme della materia vivente Interazioni deboli in ambiente acquoso Energetica della vita Acidi nucleici Proteine Carboidrati Lipidi e membrane Enzimi Principali Tecnologie Biochimiche
Geometria delle aree (6 ore) Nozione di baricentro di figura - Momenti di figura del primo e secondo ordine - Teorema del trasporto di Huygens - Il tensore delle inerzie di figura e cambio di riferimento - Riferimento principale di inerzia ed ellisse centrale di inerzia di Culmann - Centro relativo di una retta e proprietà - Leggi di polarità e antipolarità - Nocciolo centrale d’inerzia. Meccanica del Continuo (62 ore) Definizione del continuo alla Cauchy - Statica del continuo - Equazioni cardinali della statica; il concetto di tensione; teorema di rappresentazione di Cauchy; equilibrio indefinito ed ai limiti; simmetria del tensore delle tensioni; direzioni principali di tensione e tensioni principali; cerchi di Mohr e arbelo di Mohr; stati piani e monoassiali di tensione - Cinematica del continuo deformabile - La cinematica compatibile e il concetto di congruenza interna; l’ipotesi delle piccole deformazioni e tensore delle piccole deformazioni; direzioni principali di deformazione e dilatazioni principali; stati piani e monoassiali di deformazione; le equazioni di congruenza interna - Il teorema dei lavori virtuali per continui deformabili - Il legame costitutivo - Evidenze sperimentali e modellazione matematica; elasticità secondo Green; potenziale elastico e potenziale complementare; legame costitutivo diretto e inverso; elasticità lineare; isotropia - Il problema dell’equilibrio elastico e sue formulazioni (agli spostamenti ed alle tensioni). Unicità della soluzione: Teorema di Kirchhoff - I teoremi sull'energia: teorema di Clapeyron, teorema di Betti-Maxwell, teorema di Castigliano - Il problema del De Saint Venant. Impostazione e soluzione. Sollecitazioni semplici: sforzo normale, flessione retta, flessione deviata, presso flessione, torsione, taglio - Le travi in parete sottile - I criteri di resistenza per materiali fragili e duttili: il limite elastico. Meccanica delle Strutture - Richiami sulla statica e cinematica delle strutture rigide (2 ore). - Elementi di Meccanica delle Strutture Deformabili (32 ore). Teorie di trave: i modelli di Eulero-Bernoulli e Timoshenko. Equazioni della linea elastica - Effetti anelatici e distorsioni termiche sulle strutture - Analisi delle strutture iperstatiche: il metodo delle forze; il metodo dei cedimenti - Il teorema dei lavori virtuali per l’analisi delle strutture deformabili - Il teorema di Betti generalizzato e la teoria delle linee di influenza (diagrammi di massimi e minimi enti cercati; dominii di esercizio) - La verifica di sicurezza delle strutture. - Stabilità dell’equilibrio (8 ore) Sistemi rigido-elastici - Sistemi ad elasticità diffusa: la trave di Eulero - Applicazione della teoria di Eulero negli approcci di progetto e verifica delle strutture. - Analisi limite delle strutture (10 ore) Il comportamento elasto-plastico ideale - Analisi evolutiva e carico di collasso per strutture idealmente elasto-plastiche - Teorema statico e cinematico.
Sicurezza strutturale: Approccio probabilistico. Metodo semiprobabilistico agli stati limite. Metodo delle tensioni ammissibili. Analisi strutturale: Risoluzione di schemi strutturali iperstatici: metodo delle forze e degli spostamenti. Cemento armato: proprietà del calcestruzzo; proprietà dell’acciaio. Il legame d’aderenza. Progetto e verifica di elementi soggetti a flessione; Progetto e verifica di elementi soggetti presso/tensoflessione; Progetto e verifica di elementi soggetti a taglio e torsione Statica delle strutture in acciaio. Elementi inflessi, compressi o pressoinflessi. Il carico di punta nelle strutture in acciaio. I collegamenti bullonati o saldati. Esercitazioni: Progetto e verifica di elementi in c.a. Progetto di un solaio latero-cementizio. Progetto di un telaio in c.a. Progetto e verifica di elementi in acciaio
1) Principi per la progettazione delle infrastrutture stradali • Introduzione agli aspetti caratteristici della progettazione delle infrastrutture di trasporto (sicurezza, comfort e rispetto dell’ambiente). • Il moto dei veicoli e l’interazione strada-veicolo: resistenze al moto, equazione della trazione, aderenza, distanze di arresto, prestazioni dei veicoli stradali . • L’analisi del comportamento degli utenti in relazione alle caratteristiche funzionali della strada. 2) La progettazione geometrico funzionale dei tronchi stradali • I criteri per la progettazione geometrico- funzionale dei tracciati stradali ed il corretto inserimento delle strade nel territorio. • Le verifiche di sicurezza dei tracciati stradali con l’ausilio dei diagrammi delle velocità e delle visibilità. • Gli elementi della sezione trasversale delle strade urbane ed extraurbane ed il loro ruolo funzionale: corsie, banchine, spartitraffico, elementi marginali, barriere di sicurezza, ecc.. • La circolazione stradale in condizioni di flusso ininterrotto. • Il progetto della sezione trasversale ed il calcolo dei livelli di servizio (Highway Capacity Manual 2000). 3) La progettazione geometrico funzionale delle intersezioni stradali • Classificazione delle intersezioni e tipi. • Criteri di scelta del tipo di intersezione. • Analisi degli elementi geometrico-funzionali delle intersezioni a raso e altimetricamente sfalsate. • Criteri per l’analisi dei fenomeni di attesa nella circolazione stradale e loro applicazione alla progettazione: zone di accumulo, terminali delle rampe di ingresso e di uscita, zone di scambio. • Il calcolo della capacità delle intersezioni a rotatoria. • I livelli di servizio alle intersezioni (Highway Capacity Manual 2010): terminali delle rampe autostradali. 4) Criteri generali per lo sviluppo e la redazione dei progetti stradali. 5) Criteri per la progettazione dei tracciati ferroviari. 6) Caratteristiche geometriche, classificazione e orientamento delle piste aeroportuali. Esercitazione: è previsto lo sviluppo di un esercizio progettuale relativo alla definizione di un tracciato stradale. Testi consigliati Esposito T., Mauro R., “Fondamenti di Infrastrutture Viarie volumi I e II”, Hevelius Edizioni, Ferrari P., F. Giannini , “ Ingegneria stradale vol. 1 – Geometria e progetto di strade” , ISEDI editore Torino. Agostinacchio, Michele, Donato Ciampa, and Saverio Olita. "Strade Ferrovie Aeroporti." EPC libri, Roma (2005). Materiale didattico D.M. 5/11/2001, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade” “Norme sulle caratteristiche funzionali e geometriche delle intersezioni stradali” D.M. 19/04/2006 “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle intersezioni stradali
