Scienza delle costruzioni. Dalla meccanica dei solidi alle strutture

Scienza delle costruzioni di Stefano Vidoli e Massimiliano Gei affronta una gamma completa di argomenti chiave nell'insegnamento universitario di questa disciplina spaziando dall’analisi dei corpi tridimensionali deformabili à la Cauchy, al problema del cilindro di Saint Venant, dalla teoria della trave con asse rettilineo fino all’analisi elastica delle strutture piane.

Questo percorso educativo inizia con un solido ripasso di analisi e geometria, e si arricchisce con un'ampia selezione di esempi pratici risolti e esercizi mirati per consolidare la conoscenza.

Il testo presenta molti aspetti innovativi: le equazioni di base per i continui deformabili sono dedotte da una formulazione energetica; la tensione appare così per la prima volta come variazione dell’energia elastica rispetto a una variazione di deformazione, per essere poi reinterpretata in modo classico grazie al tetraedro di Cauchy; nel problema di Saint Venant è stata completamente rimossa l’ipotesi di riferimento baricentrico e principale d’inerzia presente in molti testi.

In tale contesto poter disporre delle formule risolutive in un sistema di riferimento qualunque permette di risolvere in modo semplice i problemi di progetto della sezione; infine sono analizzati quali risultati della soluzione tridimensionale del problema di Saint Venant vengono ereditati dalla teoria della trave cercando di guidare lo studente in una consapevole gestione dell’interazione tra le due teorie.

L’esposizione degli argomenti presenta un equilibrio efficace tra deduzioni matematicamente rigorose e trattazioni fluide che favoriscano l’intuizione fisica.

Così l’ipotesi delle sezioni piane del cilindro di Saint Venant non è solo descritta geometricamente ma è dedotta come conseguenza delle equazioni di compatibilità, la torsione di sezione multiconnesse è risolta in modo originale attraverso la teoria dei grafi, o ancora, lo schema statico per lo studio delle strutture reticolari è ottenuto da considerazioni sulla trascurabilità degli effetti dei momenti secondari in strutture reali.

Grazie a una così approfondita trattazione, il testo si presta alla lettura da parte di studenti di ingegneria e professionisti che desiderano una comprensione avanzata e applicata della Scienza delle Costruzioni, per gestire con competenza qualsiasi sfida nel campo dell'ingegneria strutturale.

Struttura del libro

• Prerequisiti
• Cinematica
• Azioni meccaniche, lavoro, energia
• Il cilindro di Saint-Venant
• La teoria della trave
• Le strutture piane

Il libro fa parte della collana Progettazione.