ingegneria civile

L’insegnamento vuole sviluppare la capacità da parte dello/a studente/ssa di visualizzare un problema usando un approccio geometrico per la soluzione, e di comprendere argomenti logico deduttivi sottolineando il ruolo delle ipotesi, ad esempio, tramite la costruzione di esempi e controesempi. Lo/a studente/ssa acquisisce strumenti e tecniche che permettono di operare con enti geometrici (vettori nel piano e nello spazio, rette, piani, coniche e quadriche) e algebrici (sistemi di equazioni lineari, matrici, polinomi, autovalori, autovettori, spazi vettoriali e loro trasformazioni). Lo/a studentessa acquisisce inoltre la capacità di collegare aspetti geometrici ed algebrici dello stesso problema. Infine egli/ella acquisisce le competenze necessarie per trattare numericamente, anche mediante l’utilizzo di un calcolatore, tutte quelle situazioni in cui i metodi algebrici non sono applicabili con “carta e penna� (ad esempio, risoluzione di un sistema lineare con un numero elevato di incognite ed equazioni). In particolare, lo/a studente/ssa impara a identificare un ente geometrico/algebrico, a riconoscerne le proprietà teoriche e a individuare e applicare il metodo algebrico/numerico più opportuno per il suo trattamento. L’implementazione e l’applicazione dei metodi numerici viene effettuata tramite il software MATLAB, di cui verrà appresa la sintassi di base.

L’insegnamento di Algebra Lineare e Geometria ha due obiettivi principali. Il primo è presentare argomenti di base di algebra lineare e geometria analitica, usando la geometria come motivazione, educando lo studente a pensare in modo geometrico, e quindi sviluppare l'intuizione, e a seguire il ragionamento logico deduttivo utilizzando un linguaggio formale appropriato. Il secondo obiettivo è presentare agli studenti i concetti fondamentali di alcuni metodi numerici di base dell’algebra lineare e la loro implementazione in ambiente Matlab, software numerico ormai ampiamente diffuso nel campo dell’ingegneria. In questo modo si vuole mostrare come gli aspetti teorici, simbolici e numerici interagiscono tra loro.

• Vettori nel piano e nello spazio e loro operazioni. Prodotto scalare, prodotto vettoriale e prodotto misto. Rette e piani nello spazio. Proiezioni ortogonali. • Matrici e loro operazioni. Matrici fortemente ridotte per righe. Sistemi di equazioni in forma matriciale e loro risoluzione con applicazioni geometriche. Equazioni matriciali, calcolo dell’inversa di una matrice. Determinanti. • Spazi vettoriali: definizioni, esempi ed applicazioni. Sottospazi vettoriali. Operazioni notevoli fra sottospazi. • Combinazioni lineari e dipendenza lineare. Metodo degli scarti. Basi di uno spazio vettoriale. Dimensione di uno spazio vettoriale. Dimensione di un sottospazio vettoriale finitamente generato. • Lo spazio vettoriale dei polinomi. La formula di Grassmann. • Applicazioni lineari. Immagine di un’applicazione lineare. Applicazioni lineari iniettive e suriettive. Isomorfismi. • Matrice di un’applicazione lineare. Endomorfismi e matrici quadrate. • Autovalori e autovettori. Autospazi di endomorfismi e di matrici. Polinomio caratteristico e spettro di un endomorfismo. Diagonalizzazione di un endomorfismo. • Basi ortonormali, matrici ortogonali. Algoritmo di Gram-Schmidt. Diagonalizzazione di matrici simmetriche mediante matrici ortogonali. Forme quadratiche e carattere di definizione. • Problemi metrici : distanza punto-retta, punto-piano, retta-retta. • Geometria quadratica: coniche, sfere. Quadriche non-degeneri in forma canonica. Riconoscimento di una quadrica. • Aritmetica di macchina: numeri di macchina, operazioni di macchina, errore di arrotondamento. Condizionamento di un problema numerico. Stabilità di un algoritmo. • Sistemi lineari: condizionamento e metodi numerici diretti. Fattorizzazioni di matrici: PA=LU, Choleski, QR e loro principali applicazioni. • Autovalori di matrici: condizionamento e metodi numerici: potenze, potenze inverse, QR (cenni). Decomposizione ai valori singolari di matrici e sue principali applicazioni.

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

Sul portale della didattica sarà disponibile il materiale didattico preparato dai docenti contenente anche esercizi svolti e proposti. Si fornisce una lista di testi di riferimento frequentemente utilizzati. M. Ferrarotti, M. Abrate “Lezioni di Algebra Lineare�, CELID, 2018. M. Ferrarotti, M. Abrate “Lezioni di Geometria�, CELID, 2018. L. Gatto, Lezioni di Algebra lineare e Geometria, CLUT, 2018. S. Greco, P. Valabrega, Lezioni di Geometria, Vol. 1 Algebra lineare, Vol. 2 Geometria Analitica, Ed. Levrotto e Bella, Torino 2009. G. Monegato, Metodi e algoritmi per il Calcolo Numerico, CLUT, 2008. A. Quarteroni, F. Saleri, P. Gervasio, Scientific Computing with MATLAB and OCTAVE, Springer, 2014. G. Strang, Algebra Lineare, Apogeo, 2008. G. Strang, Introduction to Linear Algebra, Wellesley-Cambridge Press, 2016. E. Carlini, LAG: the written exam v1 and v2, CLUT 2019. E. Carlini, 50 quiz di Geometria CELID 2011. G. Casnati, M.L. Spreafico, Allenamenti di Geometria, Ed. Esculapio, Bologna 2013. J. Cordovez, Chissà chi lo sa?, CLUT 2013. L. Scuderi, Laboratorio di Calcolo Numerico, CLUT, 2005.

Capacità di seguire una catena di ragionamenti logici; comprensione delle proprietà essenziali del calcolo differenziale e integrale per funzioni di una variabile. Acquisizione di una sufficiente manualità di calcolo.

L’insegnamento di Analisi Matematica I costituisce la cerniera tra la scuola media superiore e l’università . Lo scopo principale dell’insegnamento è di abituare gli studenti a seguire la concatenazione di semplici argomentazioni e di insegnare loro gli elementi fondamentali del calcolo differenziale e integrale per le funzioni di una variabile, con applicazioni alle equazioni differenziali ordinarie del primo e del secondo ordine.

Richiami: insiemi, operazioni sugli insiemi e simboli logici. Insiemi numerici, massimi e minimi, estremi. Proprietà di completezza dei numeri reali e sue conseguenze. Funzioni: iniettività e suriettività ; funzioni composte e inverse. Funzioni reali di variabile reale: funzioni elementari, monotonia e inverse delle funzioni elementari. (Circa 15 ore) Limiti e continuità : Limiti di funzioni e successioni; continuità . Teoremi sui limiti: unicità del limite, permanenza del segno e limitatezza locale, teoremi di confronto. Limiti di funzioni monotone. Algebra dei limiti. Forme indeterminate. Confronto locale di funzioni. Simboli di Landau. Infiniti e infinitesimi. Ordine di infinito e di infinitesimo, parte principale rispetto a un campione. Asintoti. Il numero e. Limiti notevoli trigonometrici ed esponenziali. Funzioni continue su un intervallo: esistenza degli zeri e dei massimi e minimi. (Circa 24 ore) Derivate: significato geometrico e fisico. Regole di derivazione. Derivate delle funzioni elementari. Derivate e continuità . Punti di non derivabilità , punti di estremo e punti critici. Teorema di Fermat. Funzioni derivabili su intervalli e teoremi fondamentali del calcolo differenziale (Rolle e Lagrange) e loro conseguenze. Regola di de L'Hôpital. Formula di Taylor e sviluppi di Maclaurin fondamentali. Uso degli sviluppi di Taylor nello studio del comportamento locale delle funzioni: confronto di funzioni, estremi, convessità . Applicazioni allo studio del grafico di funzioni. (Circa 23 ore) Primitive e regole di calcolo delle primitive; primitive di funzioni razionali. Integrale definito. Proprietà dell’integrale. Media integrale, teorema della media e Teorema Fondamentale del Calcolo Integrale. Relazione tra primitive e integrazione definita. Integrali impropri: definizioni e criteri di convergenza. (Circa 21 ore) Numeri complessi ed equazioni differenziali: forma algebrica, forma trigonometrica ed esponenziale dei numeri complessi. Parte reale, parte immaginaria, modulo e argomento. Radici dei numeri complessi. Teorema Fondamentale dell'Algebra. Esponenziale di un numero complesso e formule di Eulero. Equazioni differenziali: il problema di Cauchy. Equazioni differenziali del primo ordine, lineari e a variabili separabili. Equazioni differenziali lineari del secondo ordine a coefficienti costanti. (Circa 17 ore)

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

I testi di seguito elencati sono da considerarsi indicativi. Maggiori dettagli verranno forniti dal docente in aula. C. Canuto, A. Tabacco. Analisi Matematica I. Pearson, 2021. S. Lancelotti. Lezioni di Analisi Matematica 1. Celid, 2013. F. Nicola. Analisi Matematica I. Appunti delle lezioni. CLUT, 2018.

Al termine dell’insegnamento lo studente - Sarà in grado di utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico appropriato - conoscerà la struttura atomica e le configurazioni elettroniche, comprendendone il ruolo nella determinazione delle proprietà periodiche degli elementi. - Conoscerà le diverse tipologie di legame chimico, sapendone definire le caratteristiche principali (es. energia di legame, lunghezza di legame, ordine di legame). - Saprà ricavare formule di struttura di molecole e ioni. - Sarà in grado di interpretare e bilanciare le reazioni chimiche, comprendendo le relazioni ponderali tra reagenti e prodotti. - Conoscerà struttura e proprietà dei solidi (ionici, covalenti, metallici e molecolari), nonché le proprietà chimiche e fisiche di gas, liquidi e soluzioni. - Saprà interpretare gli aspetti termodinamici e cinetici delle reazioni chimiche - Saprà interpretare gli aspetti energetici relativi a sistemi chimici ed elettrochimici. - Saprà applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di esercizi di calcolo relativi alle leggi dei gas, alle proprietà colligative delle soluzioni, agli equilibri chimici, alla termochimica, al pH, alle celle galvaniche e ai processi elettrolitici.

L'insegnamento si propone di fornire le basi necessarie per l'interpretazione di fenomeni chimici, per la conoscenza della struttura e delle proprietà dei solidi cristallini e per la comprensione ed il calcolo dei fenomeni energetici relativi a sistemi chimici ed elettrochimici. L'insegnamento intende fornire allo studente una solida preparazione scientifica, volta alla conoscenza, alla comprensione e alla descrizione della struttura e delle proprietà della materia, contribuendo, contestualmente agli altri insegnamenti del primo anno, al consolidamento dei fondamenti culturali tecnico-scientifici propri di ogni ingegnere. L’insegnamento di Chimica costituisce pertanto uno strumento efficace per l’accrescimento sia della capacità di ragionamento critico che dell’uso appropriato del linguaggio scientifico.

ATOMO Costituzione del nucleo, struttura dell'atomo di idrogeno e modelli atomici di Bohr e quantistico-ondulatorio. Numeri quantici, principio di esclusione e regola di Hund Forma spaziale degli orbitali s,p,d CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI E TAVOLA PERIODICA Configurazione elettronica degli elementi e periodicità nelle loro proprietà chimiche e fisiche Raggio atomico, energia di ionizzazione ed affinità elettronica. Suddivisione in metalli, nonmetalli e semimetalli. Generalità sui gruppi principali della tavola periodica e su alcuni metalli di transizione. LEGAME CHIMICO Il legame ionico, covalente, metallico. Legame semplice, doppio e triplo. Geometria molecolare, teoria dell'ibridazione e della risonanza. Cenni sulla teoria degli orbitali molecolari. INTERAZIONI INTERMOLECOLARI Interazioni di van der Waals e legame a idrogeno. NOMENCLATURA, FORMULE E STECHIOMETRIA Massa atomica e molecolare, mole, numero di Avogadro; definizioni ed unità di misura. Reazioni acido-base e formazione di sali. Stato di ossidazione e bilanciamento di reazioni redox. Relazioni ponderali in una reazione, reagente limitante. Reazioni di combustione. STATO GASSOSO Leggi dei gas ideali. Equazione di stato dei gas ideali. Distribuzione statistica delle energie (Boltzmann). Equazione di stato dei gas reali. STATO LIQUIDO Tensione di vapore di liquidi puri. Soluzioni e modi di esprimere la loro concentrazione. Dissociazione elettrolitica e grado di ionizzazione. Proprietà colligative di soluzioni elettrolitiche e non. Definizione di acido e base secondo Arrhenius, Brönsted e Lewis. Prodotto ionico dell'acqua. pH, pOH e idrolisi dei sali. STATO SOLIDO Cella elementare e struttura dei più semplici solidi cristallini. Reticoli cristallini. Classificazione dei solidi. EQUILIBRI TRA FASI Liquefazione dei gas. Diagramma di stato di sostanze pure (acqua e anidride carbonica). CINETICA CHIMICA E CATALISI Velocità e ordine di reazione. Equazione di Arrhenius. Energia di attivazione. Catalisi e catalizzatori. EQUILIBRIO CHIMICO Legge di azione di massa. Equilibri chimici omogenei ed eterogenei. Principio di le Chatelier ed influenza della temperatura sull'equilibrio. TERMODINAMICA CHIMICA Primo, secondo e terzo Principio. Entalpia di reazione e legge di Hess. Energia libera ed entropia in una reazione. Criterio di spontaneità . ELETTROCHIMICA Potenziale normale ed effettivo di un elettrodo. Celle elettrochimiche ed equazione di Nernst. Forza elettromotrice di una pila. Reattività di metalli con acidi ossidanti e non. Elettrolisi e leggi di Faraday. CHIMICA ORGANICA Nomenclatura e proprietà dei principali composti organici. I gruppi funzionali più comuni e le loro principali reazioni. Isomeria strutturale.

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

I testi consigliati, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal Docente titolare dell'insegnamento. ' P. Atkins, L. Jones, Principi di Chimica, Zanichelli ' Giannoccaro, Doronzo, Elementi di stechiometria, EdiSES ' Manfredotti-Lanfredi, Tiripicchio, Fondamenti di Chimica, Casa Editrice Ambrosiana ' R. Michelin A. Munari, Fondamenti di Chimica per l'ingegneria, Cedam ' Petrucci-Harwood, Chimica generale,Principi e moderne applicazioni,Piccin ' Schiavello, Palmisano, Fondamenti di Chimica, EdiSES ' M.S.Silberberg, Chimica, Mc Graw-Hill Materiale utile si trova anche sul sito della didattica online del Politecnico di Torino o nelle pagine web dei singoli corsi.

• Conoscenza e capacità di comprensione (acquisizione delle basi teoriche e sperimentali della meccanica e della termodinamica e comprensione critica delle loro leggi; avvio alla comprensione del metodo scientifico, della natura e delle modalità della ricerca in Fisica). - Applicazione pratica delle conoscenze acquisite (capacità di identificazione degli elementi essenziali di un fenomeno, in termini di ordine di grandezza e di livello di approssimazione necessario; capacità di applicazione delle leggi e delle teorie a situazioni concrete mediante la risoluzione di problemi). - Apprendimento delle nozioni propedeutiche agli insegnamenti comuni e di indirizzo dei Corsi di Laurea di riferimento.

L’obiettivo principale dell'Insegnamento di Fisica I è di fornire allo studente una solida preparazione scientifica di base volta alla conoscenza, alla comprensione e alla descrizione quantitativa delle leggi fondamentali della natura, per quanto principalmente attiene alla meccanica e alla termodinamica. A tale scopo, l'insegnamento mira a dotare gli studenti dei necessari strumenti culturali e metodologici.

INTRODUZIONE I ll metodo sperimentale e le grandezze fisiche. L’operazione di misurazione. Dimensioni delle osservabili fisiche e unità di misura. Tipi di incertezze sperimentali e propagazione delle incertezze. CINEMATICA del punto. Richiami di calcolo vettoriale. Sistemi di riferimento. Posizione e spostamento, velocità , accelerazione in una e più dimensioni. Moto uniforme. Moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto in coordinate polari e cilindriche. Coordinate intrinseche (accelerazione tangenziale e normale). Moto circolare ed altri esempi. Cinematica dei moti relativi: leggi di composizione delle velocità e delle accelerazioni. DINAMICA del punto. Leggi di Newton. Forza e massa. Sistemi di riferimento inerziali. Forze in natura. Forze centrali. Forza di gravità . Forza elastica. Forze vincolari. Attrito statico e dinamico. Attrito viscoso. Sistemi di riferimento non inerziali: forze d’inerzia o apparenti. Lavoro ed energia cinetica: definizione di lavoro, teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale e conservazione dell’energia: campi conservativi di forze ed energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Esempi ed applicazioni. Oscillatore armonico: moto armonico semplice, cenni al moto armonico smorzato e forzato e al concetto di risonanza. Quantità di moto e momento angolare: quantità di moto e teorema dell’impulso. Momento della forza e momento angolare. Il teorema del momento angolare. Legge di gravitazione universale. Leggi di Keplero. Legge di gravitazione di Newton, massa inerziale e gravitazionale. Principio di sovrapposizione degli effetti. Campo gravitazionale generato da una massa. Linee di campo e flusso. Potenziale gravitazionale. Teorema di Gauss per il campo gravitazionale. Campo generato da una distribuzione di massa a simmetria sferica ed altri esempi. DINAMICA dei Sistemi di più particelle e URTI. Sistemi discreti e continui. Forze interne ed esterne. Centro di massa. Quantità di moto di un sistema di punti materiali. Teorema del centro di massa (I equazione cardinale della dinamica) e conservazione della quantità di moto. Momento angolare di un sistema: Teorema del momento angolare (II equazione cardinale della dinamica) e conservazione del momento angolare. Riferimento del centro di massa e teoremi di Koenig. Urti: quantità di moto ed energia cinetica negli urti. Urti elastici e anelastici di I e II specie. DINAMICA e STATICA del Corpo Rigido. Definizione di corpo rigido. Corpo rigido in pura traslazione. Corpo rigido in rotazione attorno a un asse fisso. Momento di inerzia. Teorema di Huygens-Steiner. Energia cinetica di un corpo rigido. Moto di rotolamento senza e con strisciamento. Leggi di conservazione per il moto di un corpo rigido. Condizioni di equilibrio di un corpo rigido. Esempi ed applicazioni. MECCANICA DEI FLUIDI. Pressione. Statica dei fluidi: legge di Stevino. Leggi di Pascal e di Archimede. Dinamica dei fluidi ideali: linee di flusso e tubo di flusso. Portata. Teorema di Bernoulli. Esempi ed applicazioni. Cenni sul moto viscoso. TERMODINAMICA: calorimetria, I principio e gas perfetti. Termometria, trasmissione del calore. Equilibrio termodinamico e variabili di stato. Trasformazioni termodinamiche: reversibili e irreversibili. Trasformazioni adiabatiche, isoterme, isobare e isocore. Primo principio della Termodinamica, energia interna. Calorimetria. Gas perfetti. Cenni alla teoria cinetica dei gas. Calore, lavoro ed energia interna. Applicazioni del I principio ai gas perfetti (relazione di Mayer, trasformazioni isoterme e adiabatiche). TERMODINAMICA: II principio ed entropia. Secondo principio della Termodinamica: enunciati di Kelvin e di Clausius. Macchine termiche e frigorifere. Rendimento ed efficienza. Ciclo di Carnot ed altri cicli. Teorema di Carnot. Temperatura termodinamica. Teorema di Clausius. Entropia.

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica, vol. I, seconda edizione, EdiSes editore S. Focardi, I. Massa, A. Uguzzoni, M. Villa. Fisica generale - Meccanica e Termodinamica, seconda edizione, Casa Editrice Ambrosiana

Lo studente deve acquisire due tipologie fondamentali di conoscenze: (i) la capacità di risolvere problemi concreti mediante programmi da implementare in un linguaggio di programmazione ed eseguire su un calcolatore; (ii) la capacità di comprendere aspetti quantitativi dell’informatica quali prestazioni, capacità di calcolo, rappresentazione dell’informazione, e l’organizzazione degli elaboratori. Queste capacità vengono applicate alla soluzione di problemi di rilevanza pratica.

L’insegnamento, obbligatorio per tutti gli studenti, si propone un duplice obiettivo: da un lato, introdurre gli studenti alle problematiche legate all’informatica sia dal punto di vista “culturale� che da quello tecnologico. Dall’altro, insegnare l’uso di un linguaggio di programmazione per un elaboratore, quale strumento per la soluzione di problemi reali.

o Teoria [8 ore] + Rappresentazione dell’informazione + Architetture dei sistemi di elaborazione + Architettura software o Problem solving e algoritmi [12 ore] + diagrammi di flusso (flow chart), pseudo-codice per la risoluzione di problemi concreti complessi o Linguaggio Python (40 ore) + Tipi di dato primitivi + Variabili e costanti numeriche + Stringhe e metodi per stringhe + Input e Output di dati numerici e di stringhe + Operatori aritmetici elementari, potenze, funzioni matematiche + Variabili booleane e operatori + Costrutti di controllo di flusso (condizionali e iterativi) + Funzioni e passaggio di parametri + Liste, Insiemi, Dizionari + Strutture complesse (dizionari di insiemi e dizionari di liste) + Lettura e scrittura di file di testo + Gestione delle eccezioni

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

• Dispense del corso a cura del docente - Concetti di informatica e fondamenti di Python (Seconda edizione), Cay Horstmann Rance D. Necaise, APOGEO, ISBN 9788891635433, http://www.apogeoeducation.com/concetti-di-informatica-e-fondamenti-di-python.html

La frequentazione con profitto dell’insegnamento permetterà agli studenti di acquisire le prime conoscenze di base necessarie per affrontare problemi ingegneristici concreti tipici del settore delle costruzioni. Tali conoscenze includono il concetto di azione e resistenza inerenti alle costruzioni e al terreno con esse interagente, le tipologie e gli elementi costruttivi di grandi opere come i ponti, gli elementi compositivi del tracciato stradale con relativi criteri per il pre-dimensionamento, il concetto di scala di deflusso per sezioni a pelo libero, gli strumenti per il rilievo del territorio e il trattamento dei dati misurati. Gli studenti acquisiranno, inoltre, una conoscenza introduttiva delle discipline tecniche fondamentali del settore delle costruzioni ad uso civile, che troveranno approfondimento negli anni successivi della laurea triennale e magistrale. Attraverso l’analisi dei casi pratici proposti durante le lezioni e i laboratori tematici, gli studenti saranno in grado di impostare metodologicamente e affrontare problemi semplici ma concreti sviluppando ad un livello preliminare soluzioni tecnicamente valide. Gli studenti acquisiranno anche una visione d’insieme del settore dell’ingegneria civile nelle sue molteplici sfaccettature e il quadro delle competenze richieste con le corrispondenti interrelazioni.

L’insegnamento si presenta come una introduzione ai principi e ai metodi fondamentali dell’ingegneria civile, intesa come disciplina ad ampio spettro in cui convergono conoscenze e competenze riferibili alla progettazione, realizzazione, gestione, rilevamento, controllo e manutenzione delle costruzioni, delle grandi opere e delle infrastrutture. L’insegnamento intende fornire agli studenti, già al primo anno del loro percorso formativo, una visione sistemica della disciplina nelle sue diverse componenti settoriali (strutture, geotecnica, idraulica, infrastrutture e trasporti) evidenziandone gli elementi di trasversalità e le interazioni con altre branche dell’ingegneria. Si intende altresì far maturare negli studenti la consapevolezza del ruolo sociale dell’ingegnere civile moderno, quale pianificatore, progettista e operatore del motore economico della società , nonché del ruolo di amministratore dell’ambiente naturale e delle sue risorse, di innovatore e integratore di idee sia in ambito privato che in ambito pubblico, di leader nelle discussioni e decisioni che modellano la politica ambientale e delle infrastrutture pubbliche. Gli obiettivi formativi sopra delineati vengono perseguiti limitando l’apporto di nozioni teoriche (che troveranno sviluppo e approfondimento negli insegnamenti degli anni successivi) ma impartendo al corso un taglio e una connotazione fortemente pratica, prevalentemente basata su attività di esercitazione e laboratorio.

PARTE GENERALE Introduzione all’ingegneria civile. Ciclo di vita delle costruzioni. Durabilità delle opere. La progettazione – livelli, finalità , competenze. La costruzione – organizzazione e gestione del processo costruttivo. La gestione e la manutenzione. I materiali dell’ingegneria civile. Sostenibilità e resilienza delle costruzioni. Elementi di deontologia professionale – figure e ruoli. Casi studio di grandi opere: impatto sociale, successi e insuccessi. LABORATORI TEMATICI 1) Morfologia delle costruzioni e azioni Azioni sulle costruzioni. Classificazione e cenni di calcolo per i carichi variabili più comuni. Meccanismi di trasferimento delle forze nelle costruzioni civili: strutture resistenti per forma, strutture resistenti per superficie, meccanismi a flessione, meccanismi reticolari. Individuazione dei pro e dei contro (strutturali) legati all’adozione di un tipo di opera piuttosto che un altro. Criterio di resistenza di un terreno. Valutazione delle azioni di spinta indotte dal terreno sulle strutture di sostegno. Valutazione della stabilità di una struttura di sostengo. Il trasferimento dei carichi delle strutture al terreno di fondazione. Valutazioni delle azioni sismiche e cenni sul comportamento dinamico del terreno. Visita di manufatti situati nella città di Torino caratterizzati da materiali e principi di funzionamento strutturale differenti. Esercitazione pratica sulla schedatura di una semplice costruzione con identificazione degli elementi strutturali, dei meccanismi strutturali resistenti e delle azioni agenti su di essa. 2) L’evoluzione costruttiva dei ponti Evoluzione storica del processo costruttivo dei ponti, con riferimento ai materiali, alle tipologie, ai principali elementi costruttivi. Descrizione delle fasi costruttive e dettagli. Presentazione di casi studio reali con discussione critica di problematiche progettuali e costruttive Esempio guidato di un problema progettuale con l’analisi della funzione statica degli elementi costruttivi 3) Le infrastrutture di trasporto ed il loro impatto economico e sociale Classificazione delle infrastrutture di trasporto e loro evoluzione. Il problema della sostenibilità e del Climate Change. Introduzione alle reti di infrastrutture: la ricerca del minimo percorso, l’assegnazione ad una rete del traffico (equilibrio del grafo, le funzioni di costo). Fondamenti di composizione geometrica della linea d’asse. Esercitazioni pratiche sulle reti e sulla definizione di un semplice tracciato plano-altimetrico. 4) La gestione delle acque Introduzione e contestualizzazione del problema legato alla gestione delle acque e delle risorse idriche. Esercitazione in laboratorio prove e laboratorio informatico con realizzazione, attraverso misure direttamente effettuate dallo studente, di una scala di deflusso per sezioni aperte e/o chiuse a pelo libero. Discussione dei risultati e presentazione di alcuni casi emblematici legati alla gestione delle acque a diverse scale. 5) La conoscenza del territorio e il suo ruolo nell’ingegneria civile Il rilievo del territorio e gli strumenti geomatici. Metodi di misura e loro precisioni. Le tecnologie innovative nel campo dell’ingegneria civile con vari “case studies�. Esercitazioni pratiche su tecniche innovative di acquisizione dati, gestione di dati territoriali e modellazione 3D.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Written test; Group essay;
... L’esame si svolge in forma scritta, ponendo agli studenti 30 quesiti sui vari argomenti trattati durante il corso, sia nella parte generale che nei vari laboratori tematici. I quesiti consistono in domande a risposta aperta o chiusa. Non è consentito, durante la prova, consultare appunti, libri di testi o altro materiale documentale. La durata della prova è di 90 minuti. Alla prova scritta viene assegnato un punteggio da 0 a 30 (1 punto per ogni risposta esatta, 0 punti per le risposte errate o mancanti). Il voto finale sarà dato dalla media pesata del punteggio conseguito nella prova scritta e del punteggio medio degli elaborati prodotti nei laboratori tematici (con pesi pari a 0.5 e 0.5). Ai fini del superamento dell’esame, è necessario in ogni caso conseguire una votazione ≥ 18/30 nella prova scritta e un punteggio medio ≥ 18/30 negli elaborati di laboratorio.

Diapositive proiettate a lezione Salvadori M. (2000). Perché gli edifici stanno in piedi, Bompiani Guagenti E., Buccino F., Garavaglia E., Novati G. (2009). Statica. Fondamenti di meccanica strutturale, McGraw Hill Lancellotta R. (2012) Geotecnica, Zanichelli Santagata F.A., Baglieri O., Riviera P.P et al. (2016) Strade – Teoria e tecnica delle costruzioni stradali – Vol. I. Pearson Çengel Y.A., Cimbala J.M., Cozzo G., Santoro C. (2015). Meccanica dei fluidi. McGraw-Hill Education.

Conoscenza della lingua inglese, attraverso l’acquisizione della certificazione IELTS 5.0, che sviluppa le quattro abilità Writing – Listening – Speaking - Reading.

Il Politecnico ha inserito la lingua inglese tra gli insegnamenti obbligatori dei corsi di laurea e richiede il superamento dell’esame IELTS con punteggio 5.0 o certificazione sostitutiva (https://didattica.polito.it/cla/it/certificazioni). A tal scopo il Centro Linguistico d’Ateneo offre una serie di percorsi didattici differenziati sulla base del livello di conoscenza iniziale sia in aula con i CEL sia in autoapprendimento.

Il risultato del test di livello attribuisce un percorso didattico: Beginner: Si consiglia di parlare con un esperto linguistico Elementary: Si consiglia di parlare con un esperto linguistico Pre-Intermediate: Lezioni in aula orientate al livello IELTS 5.0 Objective 5 (o video lezioni) Writing Tutorials Speaking Tutorials Reading Tutorials Listening Tutorials Grammar Tutorials Vocabulary Tutorials Speaking Fluency for IELTS 5.0 Intermediate: Corso IELTS Intensive – videolezioni Writing Tutorials Speaking Tutorials Reading Tutorials Listening Tutorials Grammar Tutorials Vocabulary Tutorials Speaking Fluency for IELTS 5.0 Le attività didattiche sono proposte ciclicamente in corso d’anno. I link di iscrizione sono presenti sul tab Lingue della pagina personale del Portale della Didattica quando il corso/attività è disponibile. Le videolezioni sono accessibili dalla sezione Materiale Propedeutico della pagina personale del Portale della Didattica.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
... Il Politecnico organizza una sessione IELTS al mese (escluso agosto). Per tutte le informazioni sulle sessioni IELTS per gli studenti del Politecnico: https://didattica.polito.it/cla/it/ielts

Beginner: Si consiglia di parlare con un esperto linguistico Elementary: Si consiglia di parlare con un esperto linguistico Pre-Intermediate: Complete IELTS Bands 4 – 5 (Student’s book with answers & CD ROM) Cambridge University Press ISBN 978 0 521 179560 Intermediate: IELTS Trainer Six Practice Tests with answers Cambridge University Press

Comprensione degli argomenti trattati e relativa abilità di calcolo. Capacità di riconoscere ed utilizzare adeguati strumenti matematici nelle discipline ingegneristiche.

Nell'ambito di questo insegnamento si completa la teoria delle funzioni di una variabile e si introducono gli argomenti di base dell’analisi delle funzioni di più variabili. Lo scopo è quello di contribuire alla conoscenza degli strumenti matematici di base che vengono utilizzati in fisica e in discipline ingegneristiche. Vengono sviluppati gli argomenti prima da un punto di vista teorico, poi con l'illustrazione di esempi e controesempi, ed infine con lo svolgimento di esercizi che permettono di familiarizzare con gli strumenti matematici e utilizzarli.

Richiami sui vettori. Cenni di topologia di R^n. Funzioni di più variabili, campi vettoriali. Limiti e continuità . Derivate parziali e direzionali, matrice Jacobiana. Differenziabilità , gradiente e piano tangente al grafico. Derivate seconde, matrice Hessiana. Polinomio di Taylor. Punti critici, massimi e minimi liberi e vincolati. (3cfu) Integrali doppi e tripli, baricentri. Lunghezza di una curva e area di una superficie cartesiana. Integrali curvilinei e di superficie (solo superfici cartesiane), circuitazione e flusso di un campo vettoriale. Campi conservativi. Teoremi di Green, della divergenza (Gauss) e del rotore (Stokes). (2cfu) Definizioni e criteri di convergenza per le serie numeriche. Serie di potenze. Serie di Fourier. (2cfu) Equazioni differenziali e sistemi lineari a coefficienti costanti. (1cfu)

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

Il testo consigliato è: C. Canuto, A. Tabacco, Analisi matematica 2, Pearson Ulteriore materiale sarà reso disponibile sul Portale della Didattica.

Capacità critica, individuale, di selezionare i più opportuni metodi e tecniche di rappresentazione e abilità operativa nel loro impiego, condotta attraverso metodologie digitali e non, a supporto delle attività di rilievo, progettazione e realizzazione costruttiva di opere e lavori in campo civile. Capacità di instaurare comportamenti di natura collaborativa nei lavori di gruppo, verificati attraverso la corretta organizzazione delle attività operative più complesse, che si deve riflettere nella qualità dei risultati concretamente raggiunti. Tali competenze e abilità , corrispondenti agli obiettivi dichiarati nella sezione Presentazione, ed espresse per esteso nei contenuti dei moduli del Programma e nelle sezioni successive, sono anche funzionali agli altri insegnamenti del corso di Laurea in Ingegneria Civile.

L'insegnamento offre un percorso didattico capace di presentare come complementari le diverse espressioni tecniche della rappresentazione, in gran parte derivanti dal linguaggio di base del disegno e del disegno tecnico, e di contestualizzare in un quadro conoscitivo storico e metodologico la rassegna critica delle differenti elaborazioni. Una particolare attenzione verrà posta all'impiego di strumentazioni e tecnologie informatiche per la gestione del processo progettuale per l'ingegneria Civile e della documentazione tecnica. Gli approfondimenti teorici (sapere) sono accompagnati da attività di esercizio pratico (saper fare), condotte individualmente o in gruppo (saper collaborare). I contenuti disciplinari sono scelti in funzione delle esigenze per la formazione di ingegneri operanti nell'ambito civile definito dal curriculum didattico dei corsi di studio, mantenuti in stretta relazione e aggiornati con le inerenti prassi professionali.

Il programma delle lezioni è articolato in temi e gruppi di argomenti. Informazione tecnica e rappresentazione: ruolo del disegno, delle tecniche grafiche e delle elaborazioni digitali nella gestione e progettazione di opere civili e del sistema ambientale-territoriale che le ospita; cenni storici sulle prassi in uso e sugli sviluppi in corso; metodi e sistemi tradizionali e/o innovativi per il trattamento dei dati e per l'elaborazione della documentazione tecnica dei diversi settori. Linguaggi specialistici dell'ingegneria: basi scientifiche della rappresentazione e metodi di rappresentazione (genesi delle proiezioni parallele e centrali); il disegno tecnico e il trattamento dei dati geometrici, dallo spazio a tre dimensioni alla rappresentazione sul piano; proiezioni ortogonali, proiezioni ortogonali quotate, sezioni, profili; metodi assonometrici (genesi e tipi derivati da proiezioni ortogonali e da proiezioni oblique); cenni sulle rappresentazioni centrali prospettiche; il disegno tecnico tra linguaggio e comunicazione, codifiche nazionali e internazionali; scritturazioni tecniche unificate; simbologie grafiche e redazionali, scale di rappresentazione; metodi per la notifica e il controllo dei valori dimensionali secondo sistemi normati. Analisi del ruolo della rappresentazione per la gestione del rilievo e del progetto dalla fase di ideazione a quella di realizzazione e comunicazione, alcune applicazioni: rassegna delle documentazioni di base e di alcune tematiche utili per la gestione dei sistemi interessati (per esempio: fonti documentali e loro analisi e trattamento, analisi di opere di infrastrutturazione territoriale, di opere civili ed edili, analisi dei sistemi di rappresentazione nei diversi livelli di progettazione). Ruolo del disegno a mano libera nelle diverse fasi dell'iter progettuale. I Disegni e rappresentazioni orientati verso il tema della sicurezza (il caso specifico della rappresentazione di un cantiere e la dinamica temporale). Cenni sulla rappresentazione di processi complessi: mappe concettuali, diagrammi di flusso. Campi di applicazione e simbologie standardizzate. Tecnologie digitali per il trattamento delle informazioni con finalità di integrazioni rappresentative: inquadramento storico, tendenze e prospettive; redazione di elaborazioni per il rilievo e per il progetto; il disegno assistito dall'elaboratore elettronico, organizzazione di lavoro e potenzialità operative; presentazione di alcune tecnologie digitali per l'acquisizione, la rappresentazione, e la comunicazione dei dati, controllo del progetto, dall'impostazione dei dati geometrici alla previsione e all'interpretazione dei risultati; metodologie e strumenti di Computer Aided Design in ambiente 2D e 3D, metodologie di Civil Information Modeling (CIM) e Building Information Modeling (BIM) con riferimento al settore delle costruzioni. Accessibilità alle fonti documentarie prodotte e gestite da enti e istituzioni: fonti ufficiali, ufficiose, procedure di consultazione diretta e/o remota attraverso siti della rete internet.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Elaborato grafico individuale; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
Exam: Written test; Optional oral exam; Individual graphic design project; Group graphic design project;
... Concorrono alla valutazione finale dell’esame, con diverso peso: - la valutazione del lavoro svolto durante il Corso (esercitazioni grafiche e lavoro di gruppo sui temi assegnati); - il voto di una prova scritta obbligatoria; - il voto di una prova orale facoltativa (da svolgersi successivamente alla prova scritta); Si ricorda che per accedere alla prova scritta occorre avere tutte le tavole valutate positivamente; per accedere alla prova orale facoltativa occorre aver superato la prova scritta. Per il calcolo del voto finale si procederà come segue: - sulla base della media delle valutazioni delle esercitazioni grafiche (che dovranno essere tutte positive) e tenendo conto del voto della prova scritta (che dovrà essere almeno pari a 18/30), si calcolerà un valore, ponderato (circa 1/3 esercitazioni e 2/3 prova scritta); - il valore sopra calcolato verrà pesato con il voto della eventuale prova orale; nel caso in cui si decida di non sostenere la prova orale, il voto massimo registrabile è pari a 27/30; se risulta voto tavole + prova scritta) > 27/30, il voto registrabile sarà comunque pari a 27/30, salvo procedere alla prova orale facoltativa che può condurre a un innalzamento del voto. Gli appelli d’esame si tengono ESCLUSIVAMENTE nelle sessioni ufficiali. L’iscrizione online all’appello è obbligatoria. Ammissibilità alla prova scritta: Possono presentarsi alla prova scritta gli allievi regolarmente iscritti all’appello d’esame e che abbiano conseguito la valutazione positiva di tutte le tavole di esercitazione, così come sarà riportato nel file di valutazione caricato nella sezione Materiale. Prestare attenzione a rispettare le scadenze per la prenotazione; non saranno ammessi studenti non iscritti regolarmente all’esame. Per poter sostenere la prova scritta occorrerà presentarsi nel corridoio antistante l’ingresso dell’aula, all’ora indicata. Per questioni logistiche non verranno accettati candidati dopo l’ora prevista per l’appello. Materiale per la prova scritta: i candidati dovranno presentare il tesserino di riconoscimento e un documento di riconoscimento (Carta d’Identità , Patente di guida o Passaporto). Per sostenere la prova i candidati dovranno essere muniti di matite, penne, gomma, squadre , compasso, un paio di fogli A4. Durante la prova ciascuno dovrà essere dotato del materiale necessario, non sarà concesso il prestito di materiale tra i candidati. Non sono ammessi appunti, libri di testo, cellulari o altri dispositivi. PROVA SCRITTA La prova scritta prevede: - elaborazioni grafiche relative a convenzioni e norme grafiche per il disegno tecnico; - elaborazioni grafiche relative ad applicazioni di proiezioni parallele; - domande su argomenti di natura teorica, affrontati durante lezioni ed esercitazioni; - domande ed esercizi tesi a valutare competenze e abilità CAD, CIM e BIM acquisite. PROVA ORALE La prova orale, facoltativa, verterà sugli argomenti trattati durante l’intero insegnamento. Chiunque risulti con valutazione sufficiente (≥ 25/30) nella valutazione dell’esame scritto può, facoltativamente, accedere alla prova orale. Il voto massimo registrabile senza aver sostenuto la prova orale è pari a 27/30. Per definire il voto finale, il voto della prova orale è mediato ponderalmente con la valutazione precedentemente maturata. Una prova orale con esito negativo (<18/30) non consente il superamento dell’esame. Occorre presentarsi alla prova orale con tutti i materiali elaborati durante il corso, esercitazioni, fascicoli e appunti presi a lezione (da non riscrivere, quelli presi durante le ore dell'Insegnamento).

Riferimenti bibliografici specifici sono segnalati durante le diverse attività didattiche, in relazione ai temi affrontati. Il contenuto delle unita didattiche di lezione è riportato o riassunto in dispense e schede di approfondimento, come documentazione a disposizione e diffusa in rete attraverso il portale dell'insegnamento che, per lo svolgimento delle esercitazioni, rimanda anche a modelli di riferimento. Tali schede sono integrate da esempi di elaborazioni redatte dagli allievi degli anni precedenti e comprendono alcune tracce di prove scritte di esame. Per particolari argomenti sul portale sono presenti collegamenti a siti web, con funzione di antologia continuamente aggiornata. Alcuni degli argomenti possono essere approfonditi consultando i seguenti testi: Norme per il disegno tecnico/Norme generali, Ente nazionale italiano di unificazione, Milano, 1990 e succ. Bocconcino M. , Osello A. , Vernizzi C. , Il disegno e l'ingegnere. Disegno e geometria, Levrotto & Bella, Torino, 2006. Bocconcino M. , Osello A. , Vernizzi C. , Zerbi A. , Il disegno e l'ingegnere. Il disegno del territorio, della città e dell'architettura: applicazioni per allievi ingegneri e architetti, Levrotto & Bella, Torino, 2010. Garzino G. (a cura di), Disegno (e) in_formazione. Disegno politecnico, Maggioli, 2011. Osello A. , Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri e architetti, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2012. Osello A. (a cura di), BIM GIS AR, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2016.

Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)* Apprendimento dei concetti di base di elettromagnetismo con particolare riferimento al campo elettrostatico, al campo di corrente, al campo magnetostatico ed ai campi lentamente variabili * Conoscenza dei principi e teoremi necessari per effettuare analisi circuitali nel campo dell'elettrotecnica. * Capacità di risolvere i problemi dei circuiti elettrici operanti in regime stazionario e in regime sinusoidale. * Apprendimento di alcuni concetti di base di sicurezza elettricaFisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)Conoscenza dei principi teorici fondamentali nonché degli strumenti di valutazione quantitativa e dei dati di riferimento principali nei settori della illuminotecnica, dell'acustica dell'ambiente esterno e confinato, della trasmissione del calore e della termodinamica. Capacità di eseguire bilanci di energia e massa, valutazioni di massima sulla caratteristiche dell’ambiente luminoso ed acustico. Capacità di elaborare soluzioni progettuali di massima, ottimizzate anche sotto il profilo energetico/ambientale, per i principali problemi di natura fisico-tecnica che si presentano oggi agli operatori del settore.

Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)L'elettrotecnica rappresenta la materia chiave nella cosiddetta transizione elettrica che prevede l'utilizzo di energia elettrica in tutte le attività antropiche. I due principali aspetti riguardano la mobilità e la sostenibilità energetica mediante conversione dell'energia naturale in forma elettrica, abbandonando progressivamente l'uso di combustibili fossili. I contenuti forniti nell’insegnamento di elettrotecnica non sono in grado di sviluppare tutti questi aspetti nel dettaglio, ma si pongono come obiettivo quello di dare agli studenti le basi teoriche necessarie per comprendere il funzionamento dei componenti e delle reti elettriche che costituiscono gli elementi fondamentali alla transizione elettrica ed energetica. Fisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)Il corso si propone di fornire conoscenze tecnico-scientifiche di base e di sviluppare le capacità progettuali degli allievi nei settori della termodinamica, della trasmissione del calore, dell’illuminotecnica e dell'acustica. L’obiettivo didattico è quello di far acquisire allo studente: - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere energetico e termo-igrometrico; - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere acustico e luminoso in rapporto alla percezione umana ed al progetto.

Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)Campi Elettrostatica • Cariche elettriche • Legge di Coulomb e campo elettrostatico • Lavoro della forza elettrica, tensione e potenziale • Teorema di Stokes • Legge di Gauss • Equazioni di Maxwell per l’elettrostatica Conduttori e isolanti • Conduttori in equilibrio • Capacità di un conduttore isolato • Sistemi di conduttori, condensatori • Polarizzazione dei dielettrici • Campo di induzione dielettrica Correnti elettriche • Conduzione elettrica, densità di corrente • Legge di conservazione della carica • Legge di Ohm e resistori Campo magnetico • Fenomenologia del magnetismo, forza magnetica, campo di induzione magnetica • Principio di equivalenza di Ampere • Forze su conduttori e momenti su circuiti, flusso magnetico • Magnetizzazione • Campo magnetico • Equazioni della magnetostatica Induzione elettromagnetica • Legge di Faraday • Auto e mutua induzione • Cenni su onde elettromagnetiche Circuiti in corrente continua: • Le grandezze elettriche fondamentali: tensione e corrente • Convenzione dei generatori e degli utilizzatori e definizione di potenza ed energia • I bipoli ideali: definizione di alcuni bipoli (resistore, generatore di tensione e di corrente) • L’induttanza e la capacità : equazioni costitutive • Le leggi di Kirchhoff di tensioni e correnti • Resistori in serie ed in parallelo • Partitore di tensione e di corrente • Collegamento a stella ed a triangolo • Circuiti in corrente continua ad un solo generatore • Teoremi per la soluzione dei circuiti: metodo della sovrapposizione degli effetti, teorema di Thevenin, teorema di Norton, teorema di Millman Circuiti in corrente alternata monofase • La corrente alternata sinusoidale. • Le grandezze caratteristiche di una sinusoide • Il metodo simbolico e i fasori • L’impedenza: serie e parallelo di impedenze • Diagrammi fasoriali di circuiti elementari • La potenza in corrente alternata: potenza attiva, reattiva ed apparente • Il teorema di Boucherot (metodo delle potenze) • Rifasamento • Soluzione di circuiti in corrente alternata I sistemi trifase • Definizioni generali: generatori e carichi trifase • Grandezze di linea e di fase • Sistema simmetrico ed equilibrato • Sistemi con e senza filo di neutro • Potenze nei sistemi trifase: • Soluzione di circuiti trifase simmetrici ed equilibrati (monofase equivalente e metodo delle potenze) • Rifasamento Campi applicativi • Cenni di impiantistica e di sicurezza elettricaFisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)Fondamenti di termodinamica: equazioni di conservazione. Trasformazioni termodinamiche reversibili e non, lavoro e calore. I° principio della termodinamica per sistemi chiusi e aperti. Energia interna ed entalpia. II principio della termodinamica. Entropia. Diagramma delle fasi, liquidi e vapori, gas ideali. Macchine termiche a ciclo diretto e inverso. Concetto di efficienza. Psicrometria: proprietà dell'aria umida. Diagramma di Mollier per l'aria umida. Trasformazioni di riferimento per il controllo dei parametri termoigrometrici dell'aria. Cenni sulle tipologie impiantistiche per la climatizzazione degli ambienti. Elementi di scambio termico: conduzione. Convezione forzata e naturale. Irraggiamento, corpo nero, scambio termico per irraggiamento fra corpi neri e grigi. Proprietà ottiche dei vetri. Trasmittanza termica e calcolo del profilo di temperatura in una parete piana multistrato. Scambi termici in presenza di radiazione solare, Temperatura sole-aria. Transitori termici a capacità concentrata. Diffusione del vapore nelle strutture edilizie: legge di Fick, condensazione superficiale ed interstiziale. Diagramma di Glaser. Elementi di illuminotecnica: sistema energetico e sistema fotometrico, curva di visibilità , sorgenti artificiali, lampade a basso consumo energetico, apparecchi illuminanti, efficienza luminosa, analisi costo/benefici, altri parametri di caratterizzazione. Criteri progettuali per l'illuminazione artificiale di esterni. Elementi di acustica: grandezze fondamentali, meccanismo dell'udito, sensazioni auditive, audiogramma normale. Fonoassorbimento e fonoisolamento, caratteristiche di assorbimento e di attenuazione acustica dei materiali. Calcolo del tempo di riverberazione in un ambiente chiuso (formula di Sabine) e scelta del suo valore ottimale. Calcolo del fonoisolamento tra due ambienti chiusi adiacenti. Criteri progettuali per interventi di acustica architettonica. Valutazione del rumore, Livello equivalente e Curve di ponderazione.

Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Fisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)Exam: Written test; Optional oral exam; Fisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)Exam: Written test; Optional oral exam;
... Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)OBIETTIVI DELL'ESAME: * l'esame è finalizzato ad accertare il livello di apprendimento degli studenti sulle leggi fondamentali dell’elettromagnetismo, sull’analisi di circuiti elettrici in corrente continua ed alternata, e sui principi elementari della sicurezza elettrica. La prova scritta ha la finalità di accertare queste conoscenze attraverso la risoluzione di problemi numerici relativi a circuiti elettrici operanti in regime stazionario e in regime sinusoidale, e la soluzione di quiz a risposta multipla. L’eventuale prova orale ha la finalità di integrare la prova scritta mediante la discussione degli aspetti teorici e pratici dell’elettrotecnica. MODALITA' L'esame prevede una prova scritta e una eventuale prova orale da sostenere nei casi descritti successivamente nel paragrafo dedicato alla prova orale. La prova scritta si terrà nei giorni e orari previsti dal calendario esami con voto massimo pari a 30 pt . La prova scritta è composte da: * 6 quiz a risposta multipla. Per ogni domanda: 2.5 punti * 3 quiz a risposta numerica che richiedono brevi calcoli. Per ogni domanda: 2.33 punti, tolleranza del risultato 5%, se non diversamente specificato nel testo della domanda. * Redazione scritta della soluzione di un esercizio articolato in più domande: 8 punti totali. Durata esame La durata dello scritto è di 90 minuti. Per gli studenti con certificazione DSA sono consentiti 120 minuti. Materiale ammesso Durante la prova scritta è ammesso l’uso del seguente materiale: * calcolatrice scientifica * fogli bianchi su cui poter fare brevi ragionamenti e calcoli (non sono da consegnare) * matita e penna * quanto non espressamente concesso è da considerarsi vietato. Criteri di superamento della prova scritta La prova scritta è superata con un voto pari ad almeno 15 pt. Prova Orale Per gli studenti che superano la prova scritta potrà essere effettuata una prova orale che si terrà ' nei giorni e orari previsti dal calendario esami. La prova orale consiste in una discussione su argomenti teorici e pratici di tutto il programma e viene sostenuta dal candidato con un solo membro della commissione. L'orale si terrà nei seguenti casi: * obbligatoriamente per tutti gli studenti ammessi con voto della prova scritta non sufficiente (15, 16 o 17) * a richiesta del docente al fine di chiarire alcuni aspetti della prova scritta: entro alcuni giorni successivi alla prova scritta. * a richiesta dello studente per integrare il voto dello scritto La prova orale viene valutata in più e meno 5 punti. In assenza di orale verrà verbalizzato il voto della prova scritta. Fisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)DESCRIZIONE DELL’ESAME L’esame consiste in una prova scritta obbligatoria ed in una prova orale facoltativa. La prova scritta è articolata in due parti: • un test di teoria, a risposta sia chiusa sia aperta (durata 1 ora), finalizzato a verificare l’acquisizione delle conoscenze teoriche; • 3 esercizi numerici (durata 1,5 ore), finalizzati a verificare la capacità di applicare i concetti teorici. Il test di teoria comprende 60 affermazioni a risposta multipla (vero/falso) e 3 definizioni sintetiche o concetti da spiegare. Gli esercizi numerici riguardano i seguenti argomenti: termodinamica, trasmissione del calore, illuminazione o acustica. La prova orale è finalizzata a verificare gli approfondimenti sulla teoria e sulle sue applicazioni. PROCEDURA DI ESAME Il test di teoria, con domande a risposta sia chiusa sia aperta, e gli esercizi numerici saranno svolti in presenza. Gli esercizi numerici inizieranno 1,5 ore dopo l’ora di inizio del test di teoria. La prova orale facoltativa sarà svolta in presenza e sarà programmata entro una settimana dalla prova scritta. REGOLE DELL’ESAME La prova scritta e la prova orale devono essere sostenute obbligatoriamente nello stesso appello. La prenotazione all’esame sul portale della didattica è obbligatoria. Nel caso di esito negativo del colloquio orale lo studente dovrà ripetere anche la prova scritta. Nel corso del test di teoria non è consentito consultare alcun testo. Nello svolgimento degli esercizi numerici è consentito consultare norme tecniche, libri, formulari, appunti di lezione, ma non testi contenenti esercizi svolti. VALUTAZIONE Il voto della prova scritta è in trentesimi, con i seguenti pesi: 35% per le affermazioni a risposta multipla (vero/falso), 15% per le definizioni sintetiche, 50% per gli esercizi numerici. Il massimo voto della prova scritta è 32/30. Per l’ammissione alla prova orale facoltativa occorre avere superato la prova scritta con un voto complessivo minimo di 15/30. Nel caso si opti per l’esame orale il voto finale è la media dei voti della prova scritta e della prova orale (con un voto minimo di 15/30 per ciascuna delle due prove). In alternativa al colloquio orale lo studente può optare per voto ridotto, secondo la seguente formula: Voto registrabile = 18 + (voto finale scritto – 18)/2 con un massimo voto registrabile di 24/30.

Fisica tecnica/Elettrotecnica (Elettrotecnica)• Repetto M., Leva S., Elettrotecnica - Elementi di Teoria ed esercizi, Città Studi, 2022. • Canova A., Gruosso G., Introduction to Electrical Circuits, Esculapio, 2008. • Canova A., Gruosso G., Repetto M., Elettrotecnica - esercizi svolti, Esculapio, 2010. • Alexander C.K., Sadiku M.N.O., Fundamentals of Electric Circuits, McGrawHill, 2017. Saranno inoltre disponibili le slide e gli handout delle slide presentate durante le lezioni. Fisica tecnica/Elettrotecnica (Fisica tecnica)• Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. • G.V. Fracastoro, Fisica Tecnica Ambientale, Otto editore, Torino, 2003. • Corrado V., Fabrizio E., Applicazioni di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, CLUT, Torino, 2009. • Astolfi A., Corrado V., Applicazioni di Illuminazione e Acustica, CELID, Torino, 2012. • materiale distribuito dai docenti. Per approfondire possono essere consultati all’occorrenza: • Termodinamica e trasmissione del calore – Yunus A. Cengel– ed. McGraw Hill.

Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)L’insegnamento si propone di trasmettere allo studente le conoscenze dei principali processi dinamici superficiali della crosta terrestre. In particolare, dovrà conoscere le basi della caratterizzazione e classificazione delle terre e delle rocce, delle frane, delle tecniche geognostiche e alcuni principi di idrogeologia e di geofisica. Si desidera che lo studente sia in grado di individuare e analizzare le informazioni necessarie alle progettazioni di opere attraverso la lettura di carte geologiche, la pianificazione e l’interpretazione di indagini e di rilievi geologico-tecnici. Al termine dell’insegnamento, lo studente: - Avrà un’adeguata conoscenza tecnico-scientifica dei geomateriali e delle loro proprietà fisiche e meccaniche in relazione alla loro natura - Avrà una conoscenza di base delle forze e delle dinamiche che contribuiscono a modellare il paesaggio - Avrà alcune nozioni sulle tecniche di indagine del sottosuolo - Applicherà le nozioni teoriche acquisite a casi di studio reali che potrebbe dover affrontare nella futura professione, in modo tale da stabilire interconnessioni tra potenziali problematiche ambientali e opere ingegneristiche. Conoscenze e abilità saranno acquisite attraverso lezioni frontali ed esercitazioni sia in aula che sul campo. Geologia applicata/Topografia (Topografia)Conoscenza dei principali sistemi di riferimento e di coordinate utilizzati in tutto il mondo per la descrizione e la rappresentazione della superficie terrestre, tecniche di misura per il rilevamento terrestre e metodi di calcolo per il trattamento delle stesse in modo statisticamente rigoroso. Lo studente sarà in grado di: - utilizzare le strumentazioni topografiche per operazioni di livellazione geometrica (i livelli) e per il rilievo di reti planimetriche e di dettaglio (stazioni totali), - effettuare i calcoli di compensazione delle reti , - analizzare in termini critici i risultati ottenuti. Le esercitazioni pratiche comportano una valutazione personale dell'intero processo di rilievo dalla misura alla rappresentazione permettendo autonome analisi critiche delle varie fasi. L’insegnamento comporta la definizione di un vocabolario sufficientemente completo per la trattazione di tematiche inerenti la Topografia, l'uso di queste conoscenze viene applicato sul campo mediante il lavoro di gruppo nell'esecuzione delle esercitazioni e nella stesura delle relazioni descrittive. Questo insegnamento costituisce la base per gli insegnamenti di Geomatica e per tutte le discipline che richiedono la conoscenza metrica del territorio e degli oggetti su di esso presenti, dalla Cartografia numerica al Telerilevamento, dai GIS alla Fotogrammetria digitale.

Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)Un ingegnere civile, indipendentemente dalla tipologia di opera che dovrà progettare, sia essa un edificio, un ponte o una galleria, sarà chiamato a confrontarsi con l’interazione opera-terreno (inteso sia come suolo che come roccia). Infatti un’opera civile prevede di essere costruita sopra o all’interno del terreno, il quale reagirà alla costruzione dell’opera stessa e quest’ultima dovrà essere in grado di accomodare e sopportare la reazione del terreno. Il fallimento di numerosi progetti di ingegneria civile ha dimostrato come spesso ci sia stata una mancanza o una superficialità sulla conoscenza delle condizioni geologiche dell’area in esame. Oggigiorno pochi geologi hanno sufficienti conoscenze ingegneristiche per comprendere le richieste di un ingegnere, e molti ingegneri hanno scarse conoscenze di geologia per valutare criticamente i progetti proposti. Questo insegnamento è strutturato in modo tale da fornire nozioni base di geologia ad uno studente di ingegneria civile, utili a comprendere il modello geologico del sottosuolo, presupposto indispensabile e fondamentale per la progettazione di opere ingegneristiche inserite nell’ambiente. In particolare, verranno forniti i principi per valutare le caratteristiche e le proprietà di terreni e rocce e comprendere i processi geologici, i quali sia letteralmente che metaforicamente, saranno le fondamenta delle future attività professionali dell’ingegnere civile. Agli approfondimenti teorici, sarà dato spazio ad esempi pratici ed applicativi in modo da concretizzare i concetti appresi in ottica dalla futura attività professionale. Geologia applicata/Topografia (Topografia)È un insegnamento di base dell’ingegneria, nel quale si analizzano e si applicano le moderne tecniche del rilevamento e della sua rappresentazione metrica. Il rilevamento topografico e la rappresentazione cartografica sono strumenti essenziali per ogni intervento di progettazione, di conoscenza e pianificazione territoriale, di restauro e ristrutturazione in un contesto urbano, di monitoraggio dell’esistente, in quanto permettono di determinare, con requisiti di precisione controllati, la geometria degli edifici, delle infrastrutture e di tutte le altre entità presenti sul territorio.

Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)L’insegnamento si suddivide in quattro moduli: - Modulo 1 (12h): è dedicato ai geomateriali: riconoscimento, classificazione e proprietà delle rocce e dei terreni che costituiscono la litosfera. - Modulo 2 (12h): è dedicato al rilevamento geologico, alla lettura e all’interpretazione delle carte geologiche, con realizzazione di profili per la ricostruzione geometrica dei litotipi e delle strutture nel sottosuolo. - Modulo 3 (18h): è dedicato alle indagini in sito: sondaggi, prove in sito, nozioni di geofisica - Modulo 4 (18h): è dedicato alla caratterizzazione dei geomateriali ai fini applicativi con particolare riferimento all’idrogeologia, alla geomeccanica e alla stabilità dei pendii. Geologia applicata/Topografia (Topografia)Il programma dell'insegnamento prevede una serie di lezioni teoriche suddivise in 4 moduli e una serie di esercitazioni pratiche svolte presso il laboratorio di Geomatica del Dipartimento di Ingegneria dell'Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture (DIATI). MODULO 1: GEODESIA E SISTEMI DI RIFERIMENTO Sistemi di riferimento: definizione, realizzazione (Frame), sistemi ECEF. Procedura generale di rilievo di inquadramento e dettaglio. Superfici di riferimento: fisiche (Geoide) e matematiche (sferoide ellissoide), loro equazioni. Raggi di curvatura. Sistemi di coordinate geoidiche e geografiche. Ellissoidi geocentrici e a orientamento locale. Quote e ondulazione del geoide. Sistemi di coordinate relativi, campo geodetico e topografico. Definizione delle grandezze misurabili, geodetiche e loro equazioni. Geodesia operativa. Sistemi di riferimento ITRF, ETRF. Trasformazione tra sistemi di riferimento: di Helmert e continua (VERTO). Evoluzione dei sistemi di riferimento nazionali, reti classiche e GNSS, uso ed adozione del nuovo sistema di riferimento europeo (DPCM 2011). MODULO 2: CARTOGRAFIA Approccio cartografico e deformazioni lineari, angolari, areali. Proiezioni e rappresentazioni. Equazioni differenziali delle rappresentazioni cartografiche e delle deformazioni. Deformazione lineare ed ellissoide di Tissot. Carte conformi, equivalenti e afilattiche. Carta di Mercatore: deformazioni, paralleli isometrici. Carte Equivalenti di Samson Flamsted e Arno Peters. Carta di Gauss: equazioni, coordinate UTM, riduzione delle grandezze misurate e conseguenze nella progettazione ingegneristica. Carta catastale, cartografia IGM, CTR e a grande scala. Carta vettoriale e raster. Carta numerica e sistemi di codifica. Portali cartografici. Concetti di GIS. MODULO 3: TRATTAMENTO OSSERVAZIONI/STATISTI La misura di una grandezza, errori di misura, la misura come variabile casuale, la stima campionaria, il principio di massima verosimiglianza e il principio dei minimi quadrati. La misura diretta e indiretta di una e più grandezze mediante misure esuberanti, nel caso lineare e non lineare. Propagazione della varianza e covarianza Equazioni alle osservazioni topografiche, linearizzazione e compensazione minimi quadrati delle reti. Ellissi d’errore. Concetti di base di inferenza statistica: Pregi e difetti dei minimi quadrati. Compensazione delle misure rilevate in campo. MODULO 4: STRUMENTI E METODI DI MISURA La misura di angoli e distanze: stazioni totali, costruzione, precisioni e portate, condizioni operative e di rettifica, acquisizione dei dati in una campagna di rilievo. La misura dei dislivelli: livelli, stadie e loro principio di funzionamento, condizioni operative e di rettifica, battuta, linea e rete di livellazione e relative precisione. Principi di posizionamento GPS/GNSS con misure di codice e di fase, Posizionamento differenziale e precisioni. Campi di utilizzo delle misure nel campo dell’ingegneria. Rilievo di inquadramento e di dettaglio con riduzione delle grandezze al piano cartografico. Ogni modulo è composto da attività laboratoriali, svolte in campo o in aula, in cui alcuni argomenti trattati a lezione verranno svolti con attività pratiche quali, misure in campo (utilizzo di livelli, stazioni totali), esercizi di geodesia e cartografia, elaborazione dati e I risultati ottenuti verranno raccolti in un documento, che sarà oggetto di valutazione.

Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Geologia applicata/Topografia (Topografia)Modalita di esame: Prova orale obbligatoria;
Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)Exam: Written test; Optional oral exam; Geologia applicata/Topografia (Topografia)Exam: Compulsory oral exam;
... Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)L’esame sarà volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare la teoria a semplici problemi di ingegneria civile. Le valutazioni saranno espresse in trentesimi e l’esame sarà superato se la votazione riportata sarà di almeno 18/30. L’assegnazione della lode sarà a discrezione del docente sulla base del livello di chiarezza e rigore dimostrato dallo studente. L'esame consisterà in una prova scritta della durata di 2 ore (2h) composta da quesiti a risposta multipla o aperta di carattere teorico/conoscitivo e applicativo al fine di valutare il livello di conoscenza e di comprensione degli argomenti trattati. L'esame riguarderà tutti i moduli dell’insegnamento: lo studente dovrà altresì dimostrare non solo la conoscenza e l'apprendimento di una serie di nozioni ma anche la messa in pratica delle informazioni ricevute per risolvere le diverse problematiche di carattere geologico-tecnico che si possono incontrare nel campo della ingegneria civile. L'esame si compone di un terzo di domande a risposta multipla o di completamento di schemi/cartine muti/e e da due terzi di domande a risposta aperta o brevi esercizi come quelli proposti e risolti in aula. Non è ammessa la consultazione di materiale didattico. I risultati dell’esame scritto saranno comunicati sul portale della didattica insieme alla data in cui gli studenti potranno visionare gli scritti e sostenere l’eventuale esame orale. L’esame orale potrà migliorare o peggiorare la votazione dell’esame scritto. L’esame orale avrà durata massima di 15 min e si partirà dalla revisione dello scritto. Verranno fatte delle domande su tutto il programma al fine di valutare l'effettiva conoscenza degli argomenti. Il voto unico finale risulterà dalla combinazione dei voti parziali ottenuti nei due moduli di Geologia Applicata e Topografia in cui è suddiviso l’insegnamento.Geologia applicata/Topografia (Topografia)L'esame ha la finalità di verificare l'individuale raggiungimento dell'obiettivo fondamentale dell'insegnamento, la capacità di sviluppare un percorso di progettazione nel quale conoscenza e proposta progettuale siano collegate in ogni fase e la conoscenza del linguaggio tecnico. ELABORATO PROGETTO: tutti i gruppi dovranno caricare sul portale della didattica, secondo le modalità descritte in aula ed entro la data comunicata dal docente, l'elaborato di progetto. La consegna del report è obbligatoria per tutti e contribuirà al voto finale con un range da -2 a +2 punti. ESAME ORALE: l’esame consiste in un colloquio individuale con domande riguardanti l’intero programma svolto nelle lezioni e nelle esercitazioni. La prova orale inizia controllando il lavoro sviluppato durante le esercitazioni che viene verificato individualmente richiedendo un commento degli elaborati di rilievo. L'autonomia e la maturità dello studente/della studentessa sono verificate richiedendo di impostare soluzioni a problemi di rilevamento spiegati durante le lezioni o le esercitazioni. La valutazione finale terrà conto dell'effettiva conoscenza degli aspetti analitici e le modalità di elaborazione che regolano il processo di rilievo metrico (geodesia e cartografia, trattamento delle osservazioni). La prova verrà svolta in aula, avrà una durata di circa 30/40 minuti, solitamente in cui verranno discussi almeno 3 argomenti di tre moduli diversi dell'insegnamento. Durante la prova ci sarà anche una domanda riguardante uno degli argomenti presenti nel report finale. Il voto della prova orale terrà conto della conoscenza degli argomenti, la completezza e chiarezza nell'esposizione e la capacità dello studente/studentessa di dare una visione omogenea al problema affrontato. Il voto dell'orale sarà compreso da 18 a 30. Nel caso di orale insufficiente (<18) lo studente/la studentessa dovrà ripetere l'esame in un'altra sessione utile. Il voto finale verrà definito come somma algebrica del punteggio della prova orale e del punteggio del report. Assegnazione della lode: la lode sarà attribuita agli studenti/alle studentesse che conseguono un voto finale di 30 o superiore e dimostrano un’eccellente padronanza delle discipline e degli argomenti dell'insegnamento durante la prova orale. NOTE: Durante la prova verrà messo a disposizione un formulario e non potranno essere utilizzati dispense, libri e appunti inerenti agli argomenti dell'insegnamento, tranne in casi ove sia espressamente necessario l'utilizzo di materiale di supporto.

Geologia applicata/Topografia (Geologia applicata)Le dispense delle lezioni saranno messe a disposizione degli studenti sul portale della didattica e saranno sufficienti, corredate dagli appunti, per raggiungere le conoscenze richieste. Per eventuali approfondimenti sono consigliati i seguenti libri: - Scesi L, Papini M, Gattinoni P. 2014. Principi di geologia applicata. Casa Editrice Ambrosiana - Scesi L, Papini M, Gattinoni P, Longoni L. 2015. Geologia Tecnica. Casa Editrice Ambrosiana - Price DG. 2009. Engineering Geology: principle and practice. Springer - Waltham T. Foundations of Engineering Geology. Taylor and Francis Group.Geologia applicata/Topografia (Topografia)Si consigliano i seguenti libri di testo: • Manzino A. M. Quaderni di Topografia, (2017) Volume 1 Levrotto e Bella, ISBN 978-88-8218-194-9 • Manzino A. M. Quaderni di Topografia, (2019) Volume 2 Levrotto e Bella, ISBN 978-88-8218-202-1 • Manzino, A. M. Esercizi di Topografia svolti in MATLAB® (2013) Ebook Otto Ed. ISBN 9788895285443 • Cina, A. (2002). Trattamento delle misure topografiche. CELID, Torino. ISBN 88-7661-534-2 Per approfondimenti: • Cina, A. (2014) – Dal GPS al GNSS (Global Navigation Satellite System) per la Geomatica. Torino, CELID • Barzaghi, R. Pagliari, D. Pinto, L. (2022): elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni. Milano, Città Studi. • Sansò, F., Betti, B. Albertella A. (2019): Positioning. Posizionamento classico e satellitare. Milano, Città Studi.

L'insegnamento si propone l'obiettivo generale di fornire allo studente una formazione di base sui materiali capace di coniugare sinergicamente aspetti scientifici ad aspetti tecnologici, fornendo linee-guida per la traduzione di conoscenze di base in strumenti sfruttabili nella progettazione. Quindi al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: - conoscere la dipendenza delle proprietà macroscopiche dei materiali da aspetti di livello atomico e microstrutturale; - conoscere come applicare queste conoscenze di base alla verifica delle proprietà del materiale, al fine di ottimizzarlo per la specifica applicazione; - avere consapevolezza dell'importanza della selezione dei materiali in modo che essi rispondano adeguatamente ai requisiti di progetto; - conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese.

I materiali rivestono un ruolo di grande rilievo nella progettazione e l'insegnamento di Scienza e Tecnologia dei Materiali si propone di fornire una cultura ingegneristica di base sui materiali, con particolare enfasi alle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazione del materiale, sottolineando quindi le potenzialità di progettazione con materiali tradizionali ed innovativi attraverso un controllo delle loro caratteristiche microstrutturali. La trattazione è pertanto finalizzata alla comprensione di come le proprietà di un materiale possano significativamente condizionare la fase di scelta, nell'ambito del processo progettuale di un sistema complesso. Accanto agli approfondimenti teorici, si dedica spazio ad esempi illustrativi che consentano allo studente di riflettere su come tali proprietà costituiscano una informazione indispensabile per l'adozione di una corretta procedura di selezione e progettazione, anche in considerazione delle modalità disponibili per la loro modifica: particolare enfasi è quindi posta sui concetti tipici della tecnologia dei materiali, di spiccata utilità ingegneristica, mantenendo un legame logico ed esplicativo con gli aspetti di base della scienza dei materiali.

Gli insegnamenti di Scienza e Tecnologia dei Materiali presentano contenuti comuni alla formazione dell'Ingegnere, riassumibili nei punti seguenti: Legame chimico e influenza sulle proprietà dei materiali. Struttura dei materiali cristallini e amorfi. Difetti reticolari. Correlazione struttura-comportamento elastico dei materiali. Correlazione struttura-comportamento plastico dei materiali. Caratterizzazione meccanica dei materiali. Correlazione struttura-altre proprietà dei materiali (chimiche, fisiche). Modificazione delle proprietà dei materiali: costituenti microstrutturali dei materiali (soluzioni solide, fasi intermedie,...), trasformazioni di stato e relativi diagrammi (fusione/solidificazione, rafforzamento per precipitazione), fondamenti dei trattamenti termici, evoluzione microstrutturale e conseguenze sulle proprietà . Energia incorporata nei materiali ed emissioni di CO2 correlate alla produzione dei materiali. Generalità sulle principali classi di materiali di interesse ingegneristici (metallici, ceramici, polimerici), con esempi specifici sui principali materiali di interesse. I leganti aerei: gesso e calce e relative applicazioni in edilizia. Introduzione al cemento e descrizione della norma UNI-EN 197-1. Il clinker di Portland: fabbricazione e costituenti mineralogici. Idratazione del cemento e prodotti di idratazione. Introduzione allo sviluppo delle caratteristiche meccaniche. Componenti (aggregati, additivi) e proprietà dei calcestruzzi (lavorabilità , rapporto acqua-cemento, stagionatura). Introduzione al degrado nel calcestruzzo: cause chimiche, fisiche e meccaniche. Le ghise e gli acciai, loro processi produttivi e proprietà . I principali trattamenti termici degli acciai. Il legno e i materiali compositi artificiali. Tali argomenti saranno trattati durante le 48 ore di lezioni frontali. Le rimanenti 12 ore saranno invece dedicate alle esercitazioni in aula il cui contenuto viene di seguito descritto.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Written test; Computer-based written test in class using POLITO platform;
... La prova scritta consisterà in: una prova scritta di 10/13 tra domande a risposta multipla e domande aperte ed esercizi (tipicamente 9/10 domande e 3 esercizi, durata 90 min). Le risposte alle domande saranno valutate a seconda della loro pertinenza, completezza e accuratezza, per dare la valutazione finale. Per gli esercizi, si richiede il dettaglio dei calcoli e il risultato numerico. L'esame ha l'obiettivo di verificare il grado di preparazione dello studente in merito a tutti gli argomenti trattati a lezione: - la relazione tra proprietà macroscopiche dei materiali e la microstruttura; - le modalità di valutazione delle proprietà dei materiali; - le proprietà e le possibili applicazioni delle principali classi dei materiali; - i fenomeni fisico-chimici alla base del comportamento dei materiali. Durante la prova scritta non è consentito utilizzare materiale di supporto (libri, appunti, dispositivi elettronici, ecc.). E' invece autorizzato l'uso della calcolatrice per svolgere gli esercizi. A ogni domanda a risposta multipla viene assegnato un punteggio variabile da 1 a 2/30, a seconda della complessità /rilevanza della domanda. Alle domande che prevedono la possibilità di più risposte corrette viene assegnato un punteggio parziale positivo a ciascuna risposta corretta e un punteggio parziale negativo a ciascuna risposta errata. Per le risposte aperte non è previsto un punteggio negativo, viene richiesta una risposta esaustiva e sintetica e può essere assegnato un punteggio variabile da 3 a 5/30, a seconda della complessità /rilevanza della domanda. Il voto finale è dato dalla somma dei punteggi parziali totalizzati per ogni risposta. La prova scritta non prevederà domande in lingua inglese, ma potranno essere richiesti termini tecnici in lingua inglese. Un facsimile della prova d’esame viene reso disponibile e, su richiesta, commentato dal docente in aula.

William Callister, Materiali per l'Ingegneria Civile ed Industriale, IIa edizione, Edises oppure Donald Askeland, Scienza e Tecnologia dei Materiali, Città Studi edizioni. Luca Bertolini, Materiali da Costruzione, primo volume, Città Studi edizioni. Mario Collepardi, Il nuovo calcestruzzo, Tintoretto editore. Mario Collepardi, Dizionario Enciclopedico del Calcestruzzo, Tintoretto editore. Saranno messi a disposizione dal docente sul portale della didattica i lucidi proiettati a lezione.

L’obiettivo principale è di fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio di sistemi strutturali, costituiti da aste ad asse rettilineo e curvilineo, in condizioni di equilibrio statico. Lo studente dovrà acquisire conoscenze teorico-pratiche per la risoluzione di strutture isostatiche. Le principali abilità riguarderanno l’analisi del comportamento cinematico e statico dei sistemi di aste, la determinazione delle caratteristiche di sollecitazione (forza assiale, taglio e momento).

Il Corso di Statica si propone di fornire gli elementi per la comprensione delle condizioni di equilibrio di un corpo rigido e di un sistema di corpi rigidi, con particolare riferimento alle travi ed ai sistemi di travi. Questi concetti sono necessari per la comprensione degli aspetti di base del progetto strutturale e propedeutici ai corsi di Scienza delle Costruzioni e di Tecnica delle Costruzioni. Il corso introduce alcuni aspetti della meccanica razionale. Successivamente, partendo dalla cinematica del singolo corpo rigido e dalla caratterizzazione meccanica dei dispositivi di vincolo esterni ed interni, si affrontano schemi strutturali più complessi, classificandoli sia dal punto di vista statico (labili, isostatici, iperstatici) che cinematico. Per la trave singola ed i sistemi piani di travi vengono trattate le caratteristiche della sollecitazione ed i corrispondenti diagrammi, con particolare attenzione a schemi notevoli tipici delle costruzioni civili, distinguendo sempre la fase di definizione dei modelli teorici per la struttura e per le azioni dalla successiva fase di calcolo.

Durante l’insegnamento verranno trattati i seguenti argomenti: - Richiami di algebra vettoriale - Cinematica del punto, dei sistemi materiali e del corpo rigido - Dinamica dei sistemi materiali e momenti di inerzia - Geometria delle aree - Statica del corpo rigido: gradi di libertà e gradi di vincolo - Principio dei lavori virtuali del corpo rigido - Catene cinematiche - Strutture isostatiche - Caratteristiche della sollecitazione interna - Curva delle pressioni

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... L'esame finale mira a verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle capacità obiettivo dell'insegnamento (descritte nel campo Risultati di apprendimento attesi) tramite una prova scritta e una prova orale facoltativa. La prova scritta, della durata di 2:15 h prevede la risoluzione di una (o più) strutture isostatiche e lo studio delle proprietà geometriche di un'area. Durante la prova scritta non si potranno consultare testi, dispense, fatta esclusione del formulario messo a disposizione del docente sul portale della didattica. Inoltre, non è ammesso portare in aula dispositivi multimediali con accesso al web (ad esempio, smartphone, smartwatch e tablet). E’ ammesso l’utilizzo della calcolatrice. La valutazione dell'elaborato è espressa in trentesimi e viene fatta considerando la correttezza e la completezza della risoluzione. La prova orale (facoltativa) verterà sugli aspetti teorici trattati nel corso. Durante la prova orale potrà essere richiesta la risoluzione di brevi esercizi. Per poter accedere alla prova orale è necessario aver ottenuto votazione pari a 18/30 nella prova scritta. La valutazione finale è ottenuta dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale. Sarà possibile sostenere la prova orale facoltativa anche in una sessione differente da quella della prova scritta, purché entro la sessione invernale dell'anno accademico successivo. Nel caso in cui lo studente scelga di non sostenere la prova orale, la valutazione finale sarà solo quella della prova scritta.

Appunti del docente caricati sul portale della didattica Testi consigliati di approfondimento: De Biagi V., Surace C., La curva delle pressioni, Ed. Clut, Torino Biscari P., Ruggeri T., Saccomandi G., Vianello M., Meccanica razionale, 3a Edizione, Springer Carpinteri A., Scienza delle Costruzioni - Volume 1, Pitagora editrice, Bologna Carpinteri A., Lacidogna G., Paggi M., Calcolo delle strutture isostatiche, Pitagora editrice, Bologna Viola E., Esercitazioni di scienza delle costruzioni - Volume 1 Strutture isostatiche e geometria delle masse, Esculapio, Bologna Bertero M., Grasso S., Esercizi di scienza delle costruzioni, Levrotto & Bella, Torino

Lo studente apprenderà i metodi di calcolo basilari nella matematica dell'incerto e della analisi dei dati, inclusa la probabilità , le variabili aleatorie, gli intervalli di confidenza e la regressione (lineare e logistica). La preparazione di base in Statistica completerà l’educazione matematica di base dell’ingegnere e consentirà la scelta di software appropriato.

La statistica consente di analizzare dati e di prendere decisioni in condizioni di incertezza. Gli strumenti statistici sono una parte fondamentale nella educazione dell’ingegnere moderno e contribuiscono in maniera sostanziale all’attuale sviluppo della cosiddetta data science.

1) Database, tipi di variabili, rappresentazioni grafiche 2) Laboratorio: database con software a scelta (Excel, R, Matlab, Python) 3) Calcolo combinatorio elementare 4) Probabilità 5) Probabilità condizionata e teorema di Bayes 6) Esercizi: probabilità 7) Variabili aleatorie discrete 8) Distribuzioni Bernoulli e Binomiale 9) Esercizi: variabili aleatorie discrete 10) Variabili aleatorie continue 11) Distribuzioni normale e esponenziale 12) Esercizi: variabili aleatorie continue 13) Momenti, varianza, propagazione dell'incertezza 14) La simulazione 15) Laboratorio: database simulato e interpolazione 16) Il campionamento statistico 17) Stima puntuale e stima a intervalli 18) Il teorema limite centrale 19) Applicazioni del teorema limite centrale 20) Esercizi: approssimazioni e dimensione campionaria 21) Intervalli di confidenza per una proporzione 22) Intervalli di confidenza per una differenza tra medie 23) Laboratorio: software per gli intervalli di confidenza 24) Cenni di regressione lineare 25) Laboratorio: software per la regressione lineare 26) Cenni di regressione logistica 27) Laboratorio: software per la regressione logistica

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... Prova scritta a risposta aperta strutturata su 4 domande (grosso modo, una ciascuna di probabilità elementare, variabili aleatorie, intervalli di confidenza e regressione, con la presenza di eventuali output di softare statistico da interpretare) con risposte scritte a mano su carta. Prova orale per chiarimenti ed approfondimenti, a discrezione del docente.

Il testo di riferimento è S.M. Ross, "Probabilità e Statistica per l'ingegneria e le scienze", Apogeo (seconda, terza o quarta edizione).

Tra gli obiettivi dell'insegnamento rientrano sia l'acquisizione di conoscenze teoriche sul comportamento idromeccanico dei terreni che lo sviluppo di abilità professionalizzanti. Le conoscenze teoriche rappresentano il fondamento della materia e sono propedeutiche ad applicazioni ingegneristiche, trattate sia nell'insegnamento medesimo che in insegnamenti più avanzati, di rilevanza per tutti le professioni ingegneristiche interagenti con le formazioni geologiche, le sistemazioni idrogeologiche e ambientali e quelle civili. In particolare lo studente dovrà : 1. assimilando il mezzo poroso a continui sovrapposti, apprendere la ripartizione dello stato di sforzo tra le fasi costituenti (principio degli sforzi efficaci); 2. imparare la distinzione tra materiali a grana grossa e materiali a grana fine, il significato delle configurazioni drenate e non drenate e le relative implicazioni; 3. inquadrare il comportamento meccanico delle terre nell’ambito della teoria dello stato critico, comprendere il ruolo paritetico degli sforzi efficaci e delle variazioni di volume e assimilndo concetti quali resistenza di picco, dilatanza, stato critico; 4. inquadrare i problemi di analisi limite nell’ambito della teoria della plasticità ; 5. comprendere l’influenza della storia geologica sulla risposta dei materiali naturali. Per quanto riguarda le abilità professionalizzanti, a fine insegnamento lo studente dovrà essere in grado di: 6. valutare il cedimento a lungo termine indotto dall'applicazione di un carico superficiale; 7. limitatamente alle condizioni monodimensionali, valutare il decorso temporale dei cedimenti in depositi di terreni a grana fine; 8. interpretare i risultati delle principali prove di laboratorio; 9. verificare la stabilità delle opere di sostegno rigide (muri) e flessibili (paratie, limitatamente al caso non tirantato e con un ordine di tiranti); 10. dimensionare e verificare il carico limite (capacità portante) di fondazioni superficiali utilizzate nella realizzazione di infrastrutture ed opere ingegneristiche.

L'insegnamento si propone di far acquisire all’allievo i principi della Meccanica delle Terre per lo studio del comportamento meccanico dei terreni e delle principali strutture interagenti con il terreno. Nel contesto del Corso di Laurea in Ingegneria Civile, questi temi sono essenziali per affrontare i problemi legati alla progettazione e alla verifica delle principali opere geotecniche, quali fondazioni superficiali e opere di sostegno. Pone inoltre le basi per lo studio e la verifica di opere più complesse, quali quelle oggetto di studio nell'ambito della Laurea Magistrale in ingegneria civile. L’approccio adottato integra aspetti teorici e applicativi, fornendo le conoscenze utili all’analisi del comportamento dei terreni e alla risoluzione dei problemi ingegneristici più ricorrenti.

Parte prima: Descrizione e classificazione delle terre (circa 0.5 CFU) -Origine, proprietà indice e storia geologica dei terreni. -Fasi e relazioni tra le fasi. -Classi di comportamento: proprietà indice e criteri di classificazione. -Caratteri dei depositi naturali. Parte seconda: Idraulica dei terreni (circa 3 CFU) -Filtrazione nei mezzi porosi. -Moti di filtrazione in regime stazionario. -Teoria della consolidazione. Parte terza: Comportamento meccanico delle terre (circa 3 CFU) -Comportamento meccanico delle terre. -Tensioni efficaci: definizione e postulato. -Prove edometriche: tensione di preconsolidazione e compressibilità . Applicazione al calcolo del cedimento in condizioni monodimensionali. -Resistenza al taglio e deformabilità . - Teoria dello stato critico: ruolo della dilatanza per i terreni a grana grossa; resistenza non drenata come parametro di modello in tensioni totali. Parte quarta: Comportamento al finito e interazione con le opere ingegneristiche (circa 3.5 CFU) -Applicazioni della teoria della plasticità - Verifiche di sicurezza: teoremi della plasticità , stati di equilibrio limite attivo e passivo. - Metodi di Coulomb e Rankine e il calcolo pratico delle spinte. - Dimensionamento di opere di sostegno (muri e paratie non tirantate e con un ordine di tiranti). - Carico limite e dimensionamento delle fondazioni dirette.

E' possibile sostenere l?esame in anticipo rispetto all?acquisizione della frequenza

Le dispense del corso (presentazioni, appunti, esercizi) sono rese disponibili attraverso il portale della didattica. I testi di riferimento sono i seguenti: Lancellotta, R. (2012). Geotecnica. Zanichelli, Bologna. Atkinson, J. (1997). Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Per approfondimenti possono essere consultati i seguenti testi: Lancellotta, R., Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Lancellotta, R., Ciancimino, A., Costanzo, D., Foti, S. (2020). Progettazione geotecnica secondo l'Eurocodice 7 e le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018. Hoepli, Milano. Lambe, T.W., Whitman, R.V. (1997). Meccanica dei terreni, D. Flaccovio, Palermo. Tonni, L., Gottardi, G. (2010). Esercizi di geotecnica. Esculapio, Bologna. Tordella, M.L. (1988). Esercizi di geotecnica, Levrotto e Bella, Torino.

Al termine del corso è previsto che lo/la studente/studentessa sappia maneggiare agevolmente i principali concetti relativi al comportamento dei fluidi (con particolare riferimento ai fluidi Newtoniani e all'acqua). Tali concetti consentiranno loro di analizzare, progettare, verificare e gestire i sistemi che prevedono da un lato l'interazione tra un fluido e una struttura (si pensi, ad esempio, al calcolo della spinta dell'acqua sul paramento di monte di una diga o sulle fondazioni di un qualsiasi edificio), dall'altro i sistemi che comportano il trasporto di un fluido (ad esempio: progettare un sistema di condotte, verificare la corretta geometria di un canale per scopi irrigui, capire il comportamento idraulico di un corso d'acqua naturale o i principi di base del movimento dei fluidi nei sottosuolo e il loro utilizzo). Inoltre, mediante opportuni stimoli, verrà incrementata la capacità della/dello studentessa/studente di riflettere su alcuni temi etici, sociali, culturali connessi alla gestione delle acque negli ambiti propri dell'ingegneria civile.

Le attività proprie dell'Ingegneria Civile non possono prescindere dalla conoscenza del comportamento dei fluidi presenti sia negli ambienti naturali che negli ambienti antropizzati. Nello specifico il corso fornisce i concetti di base relativi al comportamento dei fluidi (con particolare riferimento all'acqua) approfondendo sia gli aspetti legati all'interazione fluido-struttura, sia le conoscenze fondamentali necessarie per la progettazione e gestione di sistemi che prevedono il trasporto di fluidi, quali tubazioni, acquedotti, fognature, canali, fiumi e torrenti, acquiferi e mezzi porosi.

• Introduzione al corso (6 ore): Idraulica e Ingegneria Civile, breve storia dell'Idraulica, proprietà dei fluidi e definizioni, approccio della meccanica del continuo fluido, caratteristiche del fluido incomprimibile. - Statica deli fluidi (6 ore + esercitazioni 1-2): equazione locale e globale (legge di Stevin), definizione, calcolo e misura della pressione in un fluido, azione fluido-struttura e calcolo di spinte su superfici piane e curve, problemi relativi al galleggiamento di un corpo in un fluido. - Cinematica dei fluidi (3 ore): approccio euleriano e lagrangiano, equazioni di continuità , concetto di corrente e portata. - Dinamica dei fluidi (12 ore + esercitazioni 3-4): equazioni di Navier-Stokes, il fluido perfetto, equazione di Eulero e teorema di Bernoulli, cenni sulla produzione di energia idroelettrica, regime di moto laminare e turbolento, analisi dimensionale. - Correnti in pressione (13.5 ore + esercitazioni 5-7): impostazione empirica, perdite di carico, brevi e lunghe condotte, sistemi di condotte e reti idrauliche - Correnti a superficie libera (15 ore + esercitazioni 8-10): equazioni di de Saint Venant, comportamento dei sistemi in moto uniforme e tracciamento dei profili in moto permanente, misura delle portate. - Moti a potenziale e di filtrazione (6 ore + esercitazione 11): potenziale complesso delle velocità , analisi mediante funzioni di variabile complessa, equazione di Darcy, pozzi freatici e artesiani, trincee. - Serbatoi di compenso (3 ore): dimensionamento.

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria;
Exam: Compulsory oral exam;
... L’esame, volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità della/dello studentessa/studente di analizzare e proporre soluzioni per problemi di base relativi all'Idraulica, sarà svolto mediante un colloquio orale obbligatorio. Il colloquio sarà svolto mediante la proposizione di 1-2 domande relative ai concetti teorici e all'impostazione di 1-2 esercizi simili agli esercizi proposti durante le esercitazioni. Particolare attenzione verrà posta alla verifica dell'abilità acquisita dalla/dallo studentessa/studente nell'affrontare gli aspetti ingegneristici relativi ai problemi proposti. La votazione del colloquio orale sarà espressa in trentesimi.

Molti degli argomenti trattati nel corso sono reperibili sui comuni testi di Idraulica di base. Durante il corso verranno distribuite dispense di approfondimento ove necessario. Le slide proiettate in aula verranno sempre rese disponibili mediante il portale della didattica. Nel caso lo/la studentessa/studente desiderasse approfondire gli argomenti del corso è disponibile il seguente elenco di testi Citrini D. e Noseda G. - Idraulica - CEA Milano - 1987 Cengel Y.A. e Cimbala J. M. – Meccanica dei Fluidi – McGraw-Hill - 2015 Kundu P. K. and Cohen I. M. - Fluid Mechanics - Academic Press - 2002 Munson B., Young F., Okiishi H. and Huebsch W. W. - Fundamentals of Fluid Mechanics (SI Version, 6th Edition) - Wiley - 2010 Per quanto riguarda le esercitazioni, oltre agli esercizi svolti e ad ulteriori esercizi messi a disposizione, è possibile consultare testi specifici quali: Longo S. e Tanda M. G. - Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi - Springer - 2009 Brunone B., Ferrante M. e Berni A. - Esercizi di idraulica. Vol. 1 - Morlacchi - 2003 Brunone B., Ferrante M. e Meniconi A. - Esercizi di idraulica. Vol. 2 - Morlacchi - 2006 Camnasio E., Lazzarin A. e Orsi E. - Meccanica dei Fluidi - Esercizi risolti, temi d’esame e richiami di teoria - Esculapio - 2017

Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: • comprendere il funzionamento di diverse tipologie di infrastrutture idrauliche, con diverso grado di complessità • sviluppare simulazioni del comportamento idraulico di reti e singoli manufatti • applicare le conoscenze acquisite per scegliere opportunamente i parametri modellistici necessari • valutare il soddisfacimento dei requisiti previsti per il funzionamento delle infrastrutture • proporre in maniera critica possibili soluzioni migliorative

Le infrastrutture idrauliche consentono la gestione delle acque al fine di soddisfare le necessità e le esigenze direttamente o indirettamente legate alle attività umane. Per esempio, esse consentono di sopperire alla mancanza di risorsa idrica in un dato luogo tramite un trasferimento della risorsa da altri luoghi; oppure, consentono il controllo e l’allontanamento delle piene fluviali o pluviali per mitigare il rischio di allagamento. Per questo motivo le infrastrutture idrauliche hanno una lunga storia e ci si trova spesso ad operare in contesti territoriali in cui tali opere sono già presenti, ma vanno ampliate o adattate ai bisogni e alle condizioni ambientali che si sono evoluti nel tempo. In questo contesto, l’insegnamento di Infrastrutture Idrauliche vuole fornire gli strumenti per comprendere il funzionamento delle infrastrutture esistenti attraverso la modellazione del loro comportamento idraulico a fronte di forzanti naturali e antropiche spesso soggette a grande variabilità . A tal fine, sarranno analizzate infrastrutture reali o in fase di progetto, discutendone le criticità e proponendo interventi migliorativi. Saranno inoltre discusse tematiche emergenti che sempre più spesso devono essere prese in considerazione nel complesso ambito della gestione delle acque, come l’utilizzo di risorse idriche non convenzionali e l’impatto dei consumi energetici sul ciclo delle acque. L’insegnamento fornirà inoltre nozioni di base di idrologia propedeutiche alla trattazione dei vari argomenti.

Parte generale 1. Introduzione alle tipologie di infrastrutture idrauliche. 2. La digitalizzazione delle reti infrastrutturali. Strutture dati per descrivere reti acquedottistiche e reti di fognatura. Creazione semi-automatica di modelli numerici di reti. 3. Generalità su misure idrauliche e calibrazione dei modelli. Infrastrutture per l’utilizzo della risorsa idrica 4. Generalità , fabbisogni da soddisfare e risorse disponibili. 5. Approvvigionamento idrico e relative opere (captazione, derivazione, invaso). Funzionamento in pressione e a pelo libero a. Utilizzo di acque superficiali b. Utilizzo di acque sotterranee c. Utilizzo di risorse idriche non convenzionali (dissalazione) 6. Rete di distribuzione idrica e manufatti 7. Misure e calibrazione di un modello di rete Sistemi di drenaggio e mitigazione degli estremi pluviometrici 8. Principi di Idrologia urbana e idrologia dei piccoli bacini 9. Infrastrutture per lo smaltimento dei reflui e delle acque meteoriche 10. Infrastrutture verdi per uso multiplo e interazione con la falda acquifera Opere e infrastrutture per la protezione idraulica del territorio 11. Sistemi di mitigazione dell’impatto delle piene 12. Regolazione delle opere di laminazione

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale;
Exam: Compulsory oral exam; Individual essay;
... L'esame, in forma orale, verterà sulla verifica: - della conoscenza degli elementi costitutivi delle infrastrutture idrauliche e delle forzanti a cui sono sottoposte - della conoscenza delle modalità di funzionamento dei vari manufatti e delle equazioni che ne governano i processi idraulici - della competenza nell’impostare l’analisi di una infrastruttura complessa - della competenza nell’interpretazione dei risultati delle analisi e proposta di soluzioni Può essere richiesta la soluzione di semplici problemi numerici, anche in forma scritta, durante l’esame (è richiesta la calcolatrice). Per sostenere l’esame è necessario aver completato tutte le esercitazioni e aver inviato un elaborato scritto personale che riassuma l’esito delle analisi.

Appunti e slide utilizzati per l’insegnamento saranno resi disponibili, così come script open-source utili per l’esecuzione delle esercitazioni. Ulteriori testi di riferimento saranno illustrati durante le lezioni.

L'allievo dovrà essere in grado di risolvere i sistemi strutturali iperstatici; di determinare la linea elastica per qualsiasi sistema piano di travi; di calcolare le tensioni nelle travi sulla base del principio di De Saint Venant; calcolare e comprendere il funzionamento delle lastre piane; di applicare i criteri di resistenza per gli stati tensionali triassiali; di verificare un pilastro snello caricato di punta.

Il corso si pone come una cerniera tra le materie di base (matematica e fisica) e le materie più applicative e progettuali dei semestri successivi. Nel corso vengono presentati quei principi teorici fondamentali che, ove correttamente acquisiti ed applicati, consentono di analizzare il comportamento meccanico dei solidi elastici ed in particolare dei sistemi di travi e delle lastre piane. Il corso è la prosecuzione del corso di Statica.

Analisi della deformazione. Analisi della tensione. Equazioni indefinite di equilibrio per il solido elastico tridimensionale (equazioni statiche) e confronto-correlazione tra queste e quelle che definiscono le deformazioni (equazioni cinematiche). Dualità statico-cinematica. Il Principio dei Lavori Virtuali per corpi deformabili. Solido di De Saint Venant (solido cilindrico caricato sulle basi) e le sollecitazioni elementari: sforzo normale, taglio retto e deviato, momento torcente, momento flettente. Travi inflesse. Simmetria strutturale. Metodo delle forze e metodo degli spostamenti. Risoluzione dei sistemi iperstatici di travi. Lastre piane. Trattazione del fenomeno dell'instabilità .

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
... Prova scritta su carta della durata di 3 ore e sorveglianza in aula. Prova orale in presenza.

Testi di Riferimento: • Carpinteri, A. (1992) Scienza delle Costruzioni, Voll. 1 e 2, Pitagora, Bologna. • Carpinteri, A. (1997) Structural Mechanics: A Unified Approach, E. & F.N. Spon, London. • Carpinteri, A., Lacidogna, G., Paggi, M. (2009) Calcolo delle Strutture Isostatiche, Pitagora, Bologna. • Carpinteri, A., Lacidogna, G., Surace, C. (2002) Calcolo dei Telai Piani, Pitagora, Bologna. Testi di Approfondimento: • Belluzzi, O. (1966) Scienza delle Costruzioni, Vol. 1, Zanichelli, Bologna. • Benvenuto, E. (1981) La Scienza delle Costruzioni ed il suo Sviluppo Storico, Sansoni, Firenze. • Bertero, M., Grasso, S. (1984) Esercizi di Scienza delle Costruzioni, Levrotto & Bella, Torino. • Capurso, M. (1971) Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora, Bologna. • Corradi Dell’Acqua, L. (2010) Meccanica delle Strutture, Voll. 1, 2 e 3, Mc Graw-Hill, Milano. • Timoshenko, S.P., Goodier, J.N. (1970) Theory of Elasticity, Mc Graw-Hill, Auckland. • Viola, E. (1985) Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Voll.1 e 2, Pitagora, Bologna.

L’obiettivo dell'insegnamento è di far maturare in ogni allievo e allieva la capacità di riconoscere le caratteristiche tecniche di una qualsiasi infrastruttura di trasporto, oltre alla capacità di identificare le teorie di riferimento per la valutazione delle sue prestazioni. Le modalità con cui saranno introdotti gli argomenti, consentirà di formare una spiccata capacità di analisi utile anche alla soluzione di problemi con risvolti tipicamente professionali. Il taglio culturale che sarà dato permetterà di formare conoscenze di base utili sia per comprendere le applicazioni pratiche dei successivi insegnamenti della Laurea Magistrale. In particolare, saranno acquisite le seguenti abilità : - capacità di analisi della domanda di trasporto ai fini del pre-dimensionamento della infrastruttura e delle sue componenti in termini funzionali e strutturali; - capacità di valutazione dell’interazione guidatore, veicolo, strada e ambiente (pilota, velivolo, pista e ambiente per l’ambito aeroportuale) ai fini del dimensionamento geometrico in sicurezza; - capacità di valutazione delle prestazioni del corpo stradale e delle sovrastrutture in termini di risposta tenso-deformativa sotto l’azione dei carichi (veicoli e velivoli); - capacità di identificazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali da costruzione del corpo stradale e delle sovrastrutture. Nelle verifiche finali sarà richiesto di: - conoscere le interazioni tra le componenti dell’infrastruttura di trasporto; - conoscere i modelli di riferimento e i metodi di analisi specifici di ogni tipologia di infrastruttura; - applicare gli stessi modelli ai casi proposti per il dimensionamento e la verifica. Ai fini dell’autonomia di giudizio e della capacità di relazione con altre professionalità : - saper redigere brevi relazioni di calcolo di dimensionamento e verifica nella forma di esercizi, - saper prendere e motivare le scelte progettuali, - saper individuare gli ordini di grandezza dei valori numerici che caratterizzano le variabili di sistema, - saper rappresentare in forma grafica le entità progettate, - saper impiegare in modo appropriato la terminologia acquisita.

Strade, ferrovie e aeroporti rappresentano il principale metodo di spostamento di persone e merci su scala nazionale e internazionale. Queste strutture sono opere fondamentali dell'ingegneria civile per garantire un collegamento continuo tra i punti di interesse, facilitando la mobilità e lo scambio di beni e servizi. In questo contesto, l’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base per la concezione, il dimensionamento, la costruzione e il controllo delle infrastrutture viarie (strade, ferrovie, aeroporti), con un’attenzione particolare alla loro funzione di movimento e accessibilità al territorio (naturale e costruito), all’interazione in sicurezza con i veicoli/velivoli e, più in generale, alle prestazioni attese sotto il profilo funzionale e strutturale.

1. Tipologie di infrastrutture viarie e loro caratteristiche tecniche generali; 2. Organizzazione delle reti infrastrutturali, identificazione della domanda di mobilità , quantificazione e analisi dell’offerta in termini di capacità e qualità del servizio; 3. Caratteristiche del sistema guidatore-veicolo-strada-ambiente e modalità di interazione (pilota-velivolo-pista-ambiente per l’ambito aeroportuale); 4. Fondamenti di progettazione geometrica; 5. Fondamenti di analisi strutturale delle sovrastrutture; 6. Proprietà fisiche e modelli costitutivi dei materiali da costruzione per le infrastrutture (legati, stabilizzati e sciolti). Tutti gli argomenti proposti saranno presentati riservando un’equa distribuzione dei contenuti tra Strade, Ferrovie e Aeroporti.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
... L’esame finale valuta il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento, e quindi l’acquisizione delle conoscenze, la capacità di comprensione e l'applicazione pratica, attraverso una prova scritta e una prova orale. La prova scritta, che ha durata 90 min senza l'ausilio di appunti o libri, è organizzata in due parti: - la prima parte, che mira a valutare la comprensione dei concetti fondamentali, si concentra sulla teoria trattata durante le lezioni e comprende domande a risposta multipla e a risposta aperta. - la seconda parte, volta a valutare la capacità di risolvere problemi legati alle infrastrutture, prevede la risoluzione di esercizi a risposta numerica o aperta simili a quelli proposti durante le esercitazioni. Il punteggio massimo che può essere ottenuto nella prova scritta è 30 e lode. Con un punteggio minimo di 18/30 si può sostenere la prova orale (durata 15-20 min) che si svolgerà in data successiva ma nella stessa sessione d'esame. La prova consiste in massimo due domande su aspetti teorici e applicazioni progettuali, volte ad accertare la capacità di sintesi delle conoscenze acquisite. Il punteggio massimo che può essere ottenuto nella prova orale è 30 e lode. Il punteggio finale viene ottenuto combinando i risultati delle due prove.

Per l'insegnamento saranno messi a disposizione sul portale della didattica: - materiale didattico (diapositive) presentato nel corso delle lezioni; - testi dei problemi proposti nel corso delle esercitazioni. Testi consigliati per approfondimenti: - Santagata F.A. et al., Strade. Teoria e Tecnica delle Costruzioni Stradali, Pearson Ed, vol. I e II. - Horonjeff R., McKelvey F.X., Planning & Design of Airports, McGraw Hill. - Bono G., Focacci C., Lanni S., La Sovrastruttura Ferroviaria, Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani.

Lo studente dovrà acquisire i fondamenti per la valutazione del comportamento e della sicurezza di strutture in calcestruzzo armato e acciaio. Tali conoscenze saranno acquisite attraverso l’analisi delle problematiche relative alle azioni agenti sulle costruzioni e del comportamento che ne consegue in funzione delle tipologie e delle morfologie, dei materiali e delle tecnologie costruttive.

L'insegnamento intende fornire allo studente le competenze necessarie ad affrontare l’analisi del comportamento delle strutture in calcestruzzo armato e in acciaio e le basi della loro progettazione e verifica.

Nell'insegnamento verranno sviluppati i seguenti argomenti: • Approfondimenti di scienza delle costruzioni (12 ore): linea elastica di travi, corollari di Mohr, linee di influenza di spostamenti, reazioni vincolari e caratteristiche di sollecitazione. Telai Elastici Piani (18 ore) • Sicurezza strutturale (6 ore): definizione di sicurezza strutturale, metodi di valutazione deterministici e probabilistici della sicurezza strutturale. Basi del progetto secondo la norma EN1990 (6 ore): definizione del concetto di stato limite, dei valori di progetto delle azioni, delle proprietà dei materiali e delle proprietà geometriche delle strutture, regole di combinazione delle azioni agli stati limite ultimi e di esercizio. • Azioni secondo la normativa italiana (6 ore): definizione dei valori caratteristici dei carichi permanenti, delle azioni del vento e della neve. • Effetti strutturali di ritiro e fluage (4 ore): caratterizzazione dei fenomeni di fluage e ritiro in elementi di calcestruzzo• Plasticità (10 ore): legame elasto-plastico dell’acciaio, concetto di cerniera plastica, calcolo del carico di collasso attraverso i teoremi statico e cinematico. • Materiali (6 ore): caratterizzazione delle proprietà del calcestruzzo e dell’acciaio che intervengono nel comportamento strutturale in condizioni di esercizio e ultime. • Progetto e verifica agli stati limite ultimi e di esercizio, di elementi strutturali in calcestruzzo armato (20 ore). • Progetto e verifica agli stati limite ultimi e di esercizio di elementi strutturali in calcestruzzo armato (12 ore).

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... La verifica dei risultati di apprendimento avviene con una prova scritta della durata di 3 ore (180 minuti). La prova consiste nella risoluzione di due esercizi e una domanda aperta su argomenti specifici dell'intero programma svolto nelle lezioni teoriche, nonchè sugli esercizi svolti nelle esercitazioni.

Guida all’Eurocodice : criteri generali di progettazione strutturale EN 1990 / Gulvanessian, Calgaro, Holicky – Roma: EPC libri, 2010. Calcolo plastico a rottura delle costruzioni / Massonet, Save – Milano: Città Studi, 1993. Plastic theory of structures / Horne – London: Nelson, 1971. Scienza delle Costruzioni / Levi, Marro – Torino: Levrotto&Bella, 1992. Esercizi di Scienza delle Costruzioni / Bertero, Grasso – Torino: Levrotto&Bella, 1981. Scienza delle Costruzioni / Algostino, Faraggiana – Milano: Città Studi, 2006. Scienza delle Costruzioni / Carpinteri – Bologna: Pitagora, 1991. Strutture in cemento armato basi della progettazione /Cosenza, Manfredi, Pecce / - Hoepli. Fondamenti di tecnica delle costruzioni / Mezzina - Città Studi, 2006. Sono inoltre a disposizione le slide utilizzate durante lo svolgimento delle lezioni e delle esercitazioni e dispense interne a cura del docente.

Le informazioni dettagliate sull’insegnamento tirocinio sono consultabili sulla GUIDA STUDENTI, sezione TIROCINIO, dell’anno accademico in corso.

Modalita di esame: Accertamento (esame senza voto);
Exam: Check;