ingegneria edile

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.

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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)

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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.

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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.

Per superare l’esame lo studente deve dimostrare: Conoscenza e comprensione • Avere memorizzato i concetti essenziali della geometria descrittiva, del disegno a mano libera e del disegno tecnico. • Essere in grado di comparare contenuti, strumenti e metodi della rappresentazione per l’interpretazione delle geometrie complesse tipiche del mondo delle costruzioni. Competenze e abilità • Avere padronanza nella comunicazione delle informazioni tipiche del disegno per il rilievo e il progetto. • Essere in grado di lavorare in gruppo con persone con diversi backgrounds, per il raggiungimento di un obiettivo comune. Giudizio e approccio • Essere in grado di utilizzare il proprio pensiero critico per elaborare una mappa mentale di interpretazione dei contenuti appresi durante l’insegnamento. • Avere creatività nella impostazione delle tavole tecniche esemplificative dei contenuti teorici.

L’obiettivo dell'insegnamento è fornire agli studenti i fondamenti metodologici del Disegno come linguaggio di comunicazione per l’ingegnere edile nell’epoca dell’Industria 4.0, utilizzando strumenti e metodi tra tradizione e innovazione per la rappresentazione del rilievo e del progetto.

Il programma del corso include i seguenti argomenti: Fondamenti della rappresentazione tecnica Obiettivi: comprendere i principi geometrici alla base del disegno tecnico alla scala edilizia e acquisire padronanza delle principali convenzioni grafiche della rappresentazione tecnica. - Genesi spaziale della geometria descrittiva - Proiezioni ortogonali, assonometrie e prospettive - Proiezioni ortogonali quotate per la rappresentazione del territorio - Normativa per il disegno tecnico Output: Analisi critica elaborati professionali Disegno architettonico Obiettivi: comprendere la relazione tra rilievo, rappresentazione e spazio costruito, acquisendo la capacità di leggere, interpretare e analizzare correttamente gli elaborati architettonici. - Standard grafici per il disegno tecnico - Contenuti alle diverse scale di rappresentazione - Rappresentazione di edifici complessi Output: riproduzione di un progetto d’autore. Strumenti e metodi per il disegno edile: dallo schizzo a mano libera agli strumenti digitali Obiettivi: comprendere l’evoluzione degli strumenti nel settore AEC e il ruolo dei prodotti digitali nel processo edilizio, al fine di utilizzarli in modo consapevole, critico e non meramente operativo. - Schedatura antologica - CAD: impostazione metodologica di un progetto a partire dal concetto di standard e di ottimizzazione del processo di condivisione dei dati - BIM: impostazione metodologica di un modello digitale a partire dal concetto di interoperabilità tra i dati e tra le persone nel processo edilizio - Disegno 4.0 (Stampa 3D, Extended Reality, Metaverso, Digital Twin) Output: Modellazione 2D e 3D del progetto d’autore e stampa 3D di un elemento. Comunicazione del progetto Obiettivo: comunicare il progetto in modo chiaro, leggibile e professionale, rendendolo comprensibile sia agli esperti del settore sia a un pubblico non specialistico. - Disegno tecnico - Disegno di concorso Output: Presentazione di un book di tavole tecniche del progetto d’autore e realizzazione di una tavola di sintesi. Si prevedono technological lecture da parte di professionisti del settore.

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Individual graphic design project; Group graphic design project;
... L’esame svolto in modalità orale, a partire dalla mappa mentale elaborata dallo studente e dalle tavole realizzate durante il semestre, ha la finalità di verificare il raggiungimento in termini di responsabilità e autonomia, secondo la seguente matrice di valutazione: Disegni a Mano libera e Tavole di progetto 40% Esame orale 60% Conoscenza e comprensione Conoscenza dei concetti essenziali della geometria descrittiva, del disegno a mano libera e del disegno tecnico (Esame orale 30%) Comprensione di contenuti, strumenti e metodi della rappresentazione per l’interpretazione delle geometrie complesse tipiche del mondo delle costruzioni (Tavole 20%) Competenze e abilità Competenza nella comunicazione delle informazioni tipiche del disegno per il rilievo e il progetto (Esame orale 20%) Abilità di lavorare in gruppo con persone con diversi backgrounds, per il raggiungimento di un obiettivo comune (Tavole 10%) Giudizio e approccio Giudicare i contenuti appresi utilizzando il proprio pensiero critico attraverso l’elaborazione di una mappa mentale di sintesi dell’insegnamento (Esame orale 10%) Approcciare con creatività l’impostazione delle tavole tecniche esemplificative dei contenuti teorici (Tavole 10%) La presentazione degli elaborati di gruppo è prevista obbligatoriamente al primo appello del semestre di riferimento. Tutti gli studenti devono essere presenti, anche se decidono di non sostenere la prova orale nella medesima sessione. Il materiale deve essere caricato sul portale dell’insegnamento (oltre che stampato) in una cartella .zip entro ore 12.00 del giorno prima della discussione. La valutazione rimane valida per l’A.A. in cui si è frequentato l'insegnamento e non oltre. Durante l’esame orale è richiesta la presentazione da parte dello studente degli appunti collezionati durante il corso.

Testi consigliati per approfondimenti Geometria Descrittiva DOCCI, M., GAIANI, M., MAESTRI, D. (2021). Scienza del disegno. Novara: Città StudiEdizioni BOCCONCINO, M.M., OSELLO, A., VERNIZZI, C., ZERBI, A. (2010). Il disegno e l'ingegnere. Il disegno del territorio, della città e della architettura: applicazioni per allievi ingegneri e architetti. Torino: Levrotto & Bella BOCCONCINO, M., OSELLO, A., VERNIZZI, C. (2006). Il disegno e l'ingegnere. Disegno e geometria. Principles of engineering drawing, Torino: Levrotto & Bella COPPO, D., OSELLO, A. (1997). Il disegno e l'ingegnere. I - Disegno e geometria. Torino: Levrotto & Bella Applicazioni BOCCONCINO, M.M., DEL GIUDICE, M., MANZONE, F. (2016). Il disegno e l’ingegnere. Il disegno e la produzione edilizia tra tradizione e innovazione. Torino: Levrotto & Bella OSELLO, A. (2012). Il futuro del disegno con il BIM per ingegneri e architetti. Palermo: Dario Flaccovio UGLIOTTI FRANCESCA MARIA, ANNA OSELLO (a cura di) (2017). BIM: verso il catasto del futuro. Conoscere, digitalizzare, condividere. Il caso studio della Città di Torino. Roma: Gangemi Editore UGLIOTTI FRANCESCA MARIA, ANNA OSELLO (a cura di) (2022). Handbook of Research on Implementing Digital Reality and Interactive Technologies to Achieve Society 5.0. USA, Hershey PA: IGI Global. Normativa Norme UNI EN ISO Convenzioni grafiche nella rappresentazione di elementi architettonici https://www.biblio.polito.it/risorse/norme Software VILLA WERNER, S., Autodesk AutoCAD 2024. (2023). Guida completa per architettura, meccanica e design. Milano: Tecniche Nuove. POZZOLI, S., BONAZZA, M., VILLA WERNER, S. (2023). Autodesk Revit 2024 per l'architettura. Guida completa per la progettazione BIM. Strumenti avanzati, personalizzazione famiglie, modellazione volumetrica e gestione progetto. Milano: Tecniche Nuove. DEL GIUDICE, M. (a cura di) (2019). Il disegno e l’ingegnere. BIM handbook for building and civil engineering students. Torino: Levrotto & Bella https://help.autodesk.com/ITA/

• 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.

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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

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• 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

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.

L’obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel completare la teoria delle funzioni di una variabile e introdurre 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. (1cfu)

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

Conoscenza dei principi base dell'elettromagnetismo, delle onde elettromagnetiche e dell'ottica. Capacità di comprensione delle principali applicazioni ingegneristiche e tecnologiche connesse con i fenomeni elettromagnetici. Capacità di applicare i principi fisici trattati in problemi di elettromagnetismo e propagazione delle onde elettromagnetiche.

Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze di base per la comprensione e l'interpretazione dei fenomeni elettromagnetici, della propagazione delle onde elettromagnetiche e dell’ottica, nonché per un ragionamento di tipo scientifico che miri all'integrazione dei concetti acquisiti con problemi fisici e tecnologici reali. A tal fine, particolare enfasi verrà devoluta alle possibili applicazioni tecnologiche connesse con le tematiche svolte.

Elettrostatica e corrente elettrica (18 ore) Richiami su: legge di Coulomb, campo elettrico, potenziale elettrico, moto di una carica in un campo elettrico uniforme. Distribuzioni discrete e continue di carica. Il dipolo elettrico, forza e coppia su un dipolo elettrico in un campo elettrico uniforme. Legge di Gauss per il campo elettrico, applicazioni. Condensatori e capacità . Densità di energia del campo elettrico. Dielettrici, polarizzazione della materia. Conduzione. Intensità e densità di corrente. Corrente continua. Resistenza. Legge di Ohm. Resistività e conducibilità . Potenza elettrica. Effetto Joule. Forza elettromotrice. Circuiti RC. Campi magnetici stazionari (12 ore) Campi magnetostatici e loro generazione. Forza agente su una carica in moto all’interno di un campo magnetico. Forza agente su un conduttore percorso da corrente immerso in un campo magnetico. Campo magnetico prodotto da una corrente: legge di Laplace ed applicazioni. Campo magnetico di una spira circolare percorsa da corrente. Dipolo magnetico. Momento meccanico ed energia potenziale di un dipolo magnetico in un campo magnetico applicato. Forza tra conduttori paralleli percorsi da corrente. Legge di Ampère e sue applicazioni. Campi magnetici nella materia: diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo. Campi elettromagnetici dipendenti dal tempo (12 ore) Legge dell'induzione di Faraday-Henry-Lenz e sue applicazioni. Induttanza e autoinduzione. Circuiti RL. Circuiti accoppiati, mutua induzione. Energia immagazzinata nel campo magnetico di una corrente. Densità di energia del campo magnetico. Legge di Ampère-Maxwell. Principio di conservazione della carica elettrica. Equazioni di Maxwell in forma differenziale ed integrale. Onde elettromagnetiche (8 ore) Propagazione delle onde. Onde elettromagnetiche piane, loro deduzione dalle equazioni di Maxwell. Energia e quantità di moto delle onde elettromagnetiche piane, vettore di Poynting. Pressione di radiazione, polarizzazione delle onde elettromagnetiche, radiazione elettromagnetica di un dipolo elettrico oscillante. Spettro delle onde elettromagnetiche. Fenomeni di propagazione delle onde (10 ore) Riflessione e rifrazione delle onde, indice di rifrazione, riflessione totale. Interferenza: somma di onde, sorgenti coerenti e incoerenti, l’esperimento a doppia fenditura di Young, sorgenti coerenti allineate. Fenomeni di diffrazione di Fraunhofer. Reticoli di diffrazione. Fotoni. Applicazioni tecnologiche.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
... L'esame comprende uno scritto ed è finalizzato ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma, con la comprensione delle connesse applicazioni tecnologiche, e la capacità di elaborare le nozioni teoriche acquisite per la soluzione di problemi di elettromagnetismo. Lo scritto consiste in 2-3 problemi simbolici/numerici e in 2-3 domande di teoria a risposta aperta su tutto il programma, al fine di accertare la capacità di risoluzione di quesiti e calcoli, di verificare un’adeguata conoscenza dei fenomeni elettromagnetici e dell’ottica. Il tempo complessivamente assegnato per la prova è di 2h e per superare lo scritto occorre ottenere un punteggio pari a 18/30 nelle domande di teoria e un punteggio pari a 18/30 nelle per la parte degli esercizi. Il voto finale dell'esame è la media aritmetica dei due punteggi ottenuti nelle due parti dello scritto. il punteggio massimo conseguibile è pari a 30/30 e Lode. Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile se gli esercizi richiedono calcoli numerici. La correzione dello scritto avviene in presenza dello studente e il docente può chiedere chiarimenti allo studente riguardo allo svolgimento dello scritto.

• Mazzoldi, Nigro, Voci, Elementi di Fisica, vol. 2, Elettromagnetismo e Onde, Edizione II, Edises - Serway, Jewett, Fisica per Scienze ed Ingegneria, vol. 2, Edizione IV, Edises - Dispense con esercizi svolti e temi d’esame inserite sul portale della didattica.

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 applicate agli edifici, 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 nella progettazione di edifici confortevoli, energeticamente efficienti e sostenibili. Conoscenze di base relative a soluzioni innovative nel campo dell'energetica edilizia, dell’isolamento termico, dell'impiantistica per il controllo dell’ambiente termico e luminoso.

L'insegnamento mira a fornire le competenze di base per la progettazione di edifici sostenibili, energeticamente efficienti e confortevoli. Introduce le conoscenze ed i concetti fondamentali relativi ai quattro ambiti per il controllo dell’ambiente costruito e del confort, ovvero: luce ed ambiente luminoso, suono ed ambiente acustico, energia ed ambiente termoigrometrico, meccanica dei fluidi e qualità dell’aria indoor. Particolare attenzione sarà dedicata agli aspetti legati alle prestazioni energetico ambientali degli edifici ed alla loro analisi, un ambito chiave nella professione dell’ingegnere edile. Trattandosi di un insegnamento fondativo, saranno fornite ed approfondite le conoscenze tecnico-scientifiche nei vari argomenti trattati, passando poi allo sviluppo di capacità progettuali di base nell’ambito delle costruzioni edili nei settori della illuminotecnica, dell'acustica dell'ambiente esterno e confinato, della trasmissione del calore e della termodinamica. L’obiettivo didattico è quello di far acquisire allo studente: - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere acustico e luminoso in rapporto alla percezione umana ed al progetto. - la conoscenza dei fenomeni ambientali di carattere energetico e termoigrometrico per consentire gli approfondimenti progettuali e le analisi energetico ambientali degli edifici e degli spazi confinati e non. - la sensibilità progettuale per la realizzazione di edifici energeticamente efficienti, confortevoli e sostenibili.

Elementi di illuminotecnica: sistema energetico e sistema fotometrico, curva di visibilità , sorgenti naturali, fattore di luce diurna, 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 interni ed 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 Fondamenti di termodinamica ed energetica edilizia: 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 (pompe di calore, macchine frigorifere). Concetto di efficienza. Psicrometria e Controllo Ambientale: 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. Scambio Termico in Componenti Edilizi: Proprietà radiative 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. Cenni sul bilancio termico e di massa di un edificio, carichi sensibili / latenti, qualità dell'aria interna Diffusione del vapore nelle strutture edilizie: legge di Fick, condensazione superficiale ed interstiziale. Diagramma di Glaser.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... L’esame è costituito da una prova scritta obbligatoria ed una prova orale facoltativa (da svolgersi contestualmente alla parte scritta). Gli appelli d’esame si tengono ESCLUSIVAMENTE nelle sessioni ufficiali. L’iscrizione online all’appello è obbligatoria. Nel caso in cui si decida di non sostenere la prova orale il voto massimo registrabile è di 26/30 (Il voto dell’esame scritto può essere registrato tal quale quando compreso fra 18/30 e 26/30. I voti dal 26/30 al 30/30 sono scalati al 26/30. Il 30 Lode è scalato al 27/30). Con votazioni dello scritto comprese fra 15/30 e 17/30 si può accedere all’orale. Compito Scritto Il compito scritto consta di 2 parti: una parte di Teoria ed una parte di Esercizi. Ciascuna parte vale 32/30 (corrispondente al 30 e lode) ed il voto finale risulta dalla media aritmetica delle due parti, a condizione che ciascuna di esse risulti superiore a 15/30 (se anche una sola delle 2 parti viene valutata meno di 15/30 il compito scritto risulta non superato). Parte di Teoria E’ costituita da: • 32 affermazioni del tipo vero/falso • 4 definizioni sintetiche Durante la prova di teoria non si possono utilizzare libri, dispense, formulari, appunti, esercizi svolti ed altro materiale di supporto. La prova dura 45 minuti, ma se si termina prima è possibile consegnare ed iniziare in anticipo la parte di esercizi (guadagnando tempo utile). punteggi: • per ogni affermazione vera/falsa giusta: +0.75 • per ogni affermazione vera/falsa sbagliata: -0.60 • per ogni affermazione vera/falsa non data: 0 • valore di ogni definizione sintetica: da 0 a 2 Parte di Esercizi E’ costituita da 4 esercizi numerici da svolgere in 1ora e mezza (Si possono utilizzare le dispense ed i formulari, non gli appunti. La valutazione degli esercizi è fatta per i soli candidati la cui parte di teoria sia risultata al di sopra di 15/30 – Per gli altri le soluzioni degli esercizi sono messe sul portale la settimana successiva all’appello in modo che tutti possano verificare lo svolgimento del tema d’esame) punteggi: • Esercizio di illuminotecnica: 6 pt. • Esercizio di acustica: 6 pt. • Esercizio di Termodinamica: 10 pt. • Esercizio di Trasmissione del calore: 10 pt.

G.V. Fracastoro, Dispense di Fisica Tecnica Ambientale, Otto editore, Torino, 2003. • materiale distribuito dai docenti. Bibliografia a compendio • Corrado V., Fabrizio E., Fondamenti di Termofisica dell’Edificio e Climatizzazione, II edizione, CLUT, Torino, 2014. • 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. Per approfondire possono essere consultati all’occorrenza: • Termodinamica e trasmissione del calore – Yunus A. Cengel– ed. McGraw Hill.

Oltre a conoscere i concetti teorici elencati nel seguito, l’allievo dovra’ essere in grado di applicarli nei problemi proposti. Piu’ precisamente, con riferimento ai sistemi isostatici piani di travi, l’allievo dovra’ essere in grado di determinare le reazioni vincolari, i diagrammi di sforzo normale, momento flettente e taglio e la linea elastica; di calcolare le tensioni nelle travi sulla base del principio di Saint Venant; di applicare i criteri di resistenza per gli stati tensionali triassiali; di verificare un pilastro snello caricato di punta.

L'insegnamento si pone come una cerniera tra le materie di base dei primi tre periodi didattici (matematica e fisica) e le materie piu’ applicative e progettuali dei periodi successivi. Nell'insegnamento 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. Ulteriori contributi specifici, propedeutici alle lezioni di Tecnica delle Costruzioni e Teoria delle Strutture, potranno essere introdotti previa discussione con i docenti responsabili degli insegnamenti.

SISTEMI DI TRAVI ISOSTATICI (8 ore di lezione e 18.5 di esercitazione): Richiami di cinematica e statica; vincoli piani; maldisposizione dei vincoli; studio algebrico della cinematica; studio grafico dei sistemi ad un grado di labilita’ (catene cinematiche); studio algebrico della statica; dualità statico-cinematica; determinazione delle reazioni vincolari con le equazioni ausiliarie, con il Principio dei Lavori Virtuali e con il metodo grafico; curva delle pressioni; caratteristiche interne della sollecitazione; equazioni indefinite di equilibrio per le travi; archi a tre cerniere; strutture chiuse; travature reticolari, travi Gerber. IL SOLIDO DEFORMABILE (6 ore di lezione e 4.5 di esercitazione): Tensore delle deformazioni; dilatazioni e scorrimenti; proiezioni del vettore spostamento; legge di trasformazione del tensore per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di deformazione; dilatazione volumetrica; vettore tensione; tensore degli sforzi; proiezioni del vettore tensione; legge di trasformazione del tensore degli sforzi per rotazioni del sistema di riferimento; direzioni principali di tensione; tensori idrostatico e deviatorico; circoli di Mohr, stato tensionale piano. Equazioni indefinite di equilibrio; equazioni di equivalenza al contorno; formulazione matriciale e dualita’ statico-cinematica; Principio dei Lavori Virtuali applicato al solido deformabile. LEGGE COSTITUTIVA ELASTICA (4 ore di lezione): Elasticita’ lineare; potenziale elastico, teorema di Kirchhoff, modulo di Young e coefficiente di Poisson; problema elastico; equazione di Lame’ in forma operatoriale; Teorema di Clapeyron; Teorema di Betti, isotropia. CRITERI DI RESISTENZA (3 ore di lezione): Coulomb, Tresca e Von Mises. GEOMETRIA DELLE AREE (3 ore di lezione e 4.5 di esercitazione): Leggi di trasformazione del vettore dei momenti statici e del tensore dei momenti di inerzia per rototraslazioni del sistema di riferimento; direzioni e momenti principali di inerzia; circoli di Mohr; simmetria assiale e polare. SOLIDO DI SAINT VENANT (16 ore di lezione e 13.5 di esercitazione): Ipotesi fondamentali; sforzo normale; flessione retta; sforzo normale eccentrico; flessione deviata; nocciolo centrale di inerzia; ortogonalita’ energetica; torsione (sezioni circolari, sezioni di forma qualsiasi, sezioni sottili aperte e chiuse); taglio (centro di taglio, trattazione semplificata di Jourawsky, sezione rettangolare, scorrimento medio, sezioni sottili); verifiche di resistenza; equazione differenziale della linea elastica. PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI APPLICATO ALLE STRUTTURE (7 ore di lezione, 9 di esercitazione): Determinazione degli spostamenti elastici nelle strutture isostatiche. Risoluzione delle strutture una volta iperstatiche. Strutture reticolari iperstatiche. Cenni alle distorsioni termiche e cedimenti vincolari. INSTABILITA’ DELL’EQUILIBRIO ELASTICO (3 ore di lezione).

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Individual essay;
... L’esame comprende una prova scritta ed una orale. Poiché l'interesse e' rivolto a verificare l'abilita' di applicare i concetti teorici a semplici problemi professionali, durante la prova scritta e’ consentito l’uso di formulari, appunti e libri; al contrario, durante la prova orale, che intende verificare comprovate conoscenze teoriche, tale uso non e’ consentito. La prova scritta si basa sulla soluzione di problemi simili a quelli trattati durante le esercitazioni. I temi svolti delle passate sessioni d’esame sono disponibili attraverso il sito Web citato in precedenza. La prova scritta riguarda la soluzione di una struttura isostatica con il tracciamento dei diagrammi M,N,T (10 punti); di una iperstatica con la determinazione delle reazioni vincolari e il tracciamento dei diagrammi M,N,T (10 punti); la determinazione delle tensioni nella sezione di un solido di S. Venant (10 punti). Il tempo concesso è di 3 ore. La prova orale si basa su due domande di teoria estratte da un elenco pre-definito.Il tempo concesso e' di 1 ora. Il voto finale e’ la media dei voti ottenuti nelle tre prove precedentemente descritte. In caso di dubbio, vengono presi in considerazione i risultati dei compiti a casa. Il voto massimo e’ trenta e lode.

Sito Web: http://www.polito.it/scienza delle costruzioni/edili. Teoria: A.Carpinteri, Scienza delle Costruzioni, Vol 1 e 2, Pitagora Editrice. Esercizi:F.P.Beer, E.R.Johnston jr., J.T.DeWolf, D.F.Mazurek Meccanica dei solidi - Elementi di Scienza delle Costruzioni, IV edizione, McGraw-Hill, 2010. Esercizi: E.Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Vol.1, Pitagora Editrice.

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 in ambito edilizio. 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; - avere delle solide basi sui materiali da costruzione principalmente utilizzati nel loro futuro ambito lavorativo; - conoscere la terminologia inglese.

I materiali rivestono un ruolo di grande rilievo in ambito edile e l'insegnamento di Scienza e Tecnologia dei Materiali per l'Edilizia si propone in primo luogo di fornire una cultura ingegneristica di base sui materiali, con particolare enfasi alle correlazioni esistenti tra composizione, microstruttura e prestazione del materiale. La prima parte dell'insegnamento è pertanto finalizzata alla comprensione di come le proprietà di un materiale possano significativamente condizionare le sue prestazioni. Il secondo macro-tema dell' insegnamento è poi la presentazione delle varie classi di materiali, a partire da quelle tradizionali fino ai materiali più innovativi, presentati con un'attenzione particolare alla loro applicabilità in ambito edilizio. Per ogni classe di materiali si giustificheranno le prestazioni in funzione della loro composizione e microstruttura, per garantire la comprensione dei meccanismi fisici che condizionano il comportamento, ma si introdurranno anche 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. Tali aspetti hanno la funzione di giustificare la fattibilità reale dei prodotti, che non dipende solo dalle proprietà teoriche ma anche da fattori ingegneristici come la realizzabilità industriale, il costo, l'impatto ambientale, la durabilità . Accanto agli approfondimenti teorici, si dedicherà ampio spazio ad esempi illustrativi, che permettano allo studente di valutare il reale campo di applicazione di tali materiali in ambito edilizio. Sarà inoltre posto l'accento sulle principali tecniche di verifica delle proprietà dei materiali e sulle metodologie di scelta dei materiali, che non sostituiscano ma complementino la competenza degli studenti.

CORRELAZIONE STRUTTURA-PROPRIETA' Legame chimico e influenza sulle proprietà dei materiali. Struttura dei materiali cristallini e amorfi. Struttura dei materiali molecolari. Difetti reticolari. Correlazione struttura-comportamento elastico dei materiali. Correlazione struttura-comportamento plastico dei materiali metallici. Correlazione struttura-altre proprietà dei materiali (chimiche, fisiche). MATERIALI METALLICI Accenno ai diagrammi di fase. Modificazione delle proprietà dei metalli: soluzioni solide, incrudimento, fasi intermedie. Trattamenti termici ed evoluzione microstrutturale. Acciai. Leghe di alluminio. Leghe di rame, magnesio, titanio, superleghe. Altre leghe metalliche. Tecnologie di preparazione dei materiali metallici. MATERIALI POLIMERICI Correlazione tra composizione, struttura e proprietà . Transizione vetrosa nei polimeri. Co-polimeri e leghe polimeriche. Principali commodities polimeriche Cenni a tecnopolimeri e biopolimeri. Tecnologia di preparazione dei materiali polimerici. MATERIALI CERAMICI Correlazione tra composizione, struttura e proprietà . La preparazione dei ceramici. Materiali ceramici tradizionali. Cenni ai materiali ceramici avanzati. Vetri. MATERIALI LEGANTI Leganti aerei: gesso e calce. Correlazione tra struttura e proprietà . Leganti idraulici: i cementi. Fabbricazione, proprietà , idratazione, e correlazione con le proprietà meccaniche. Cenni alla normativa UNI EN 197-1 e UNI EN 196-1. Calcestruzzo: costituenti; proprietà allo stato fresco e allo stato indurito. Degrado dei materiali leganti e del calcestruzzo. Cenni a cementi e calcestruzzi speciali, sensorizzati, rinforzati e a basso impatto ambientale. Cenni al riciclo del calcestruzzo. ALTRI MATERIALI Materiali compositi. Legno e materiali naturali. Cenni a semiconduttori e materiali funzionali. Altri materiali innovativi. RICICLO DEI MATERIALI E IMPATTO AMBIENTALE Cenni alle principali problematiche riguardanti il riciclo delle varie classi di materiali. L'impatto ambientale delle varie classi di materiali. ESERCITAZIONI Struttura dei materiali. Proprietà meccaniche dei materiali e loro caratterizzazione. Proprietà fisiche dei materiali e loro caratterizzazione. Diagrammi di fase. Materiali cementizi. Scelta dei materiali tramite software Granta Materials Selector.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria;
Exam: Written test; Compulsory oral exam;
... Modalità di esame: prova scritta e prova orale. La prova scritta consisterà in: - 9-10 domande a scelta multipla (vero/falso oppure con più opzioni) su argomenti fondamentali - 6-7 domande a risposta aperta - 3-4 esercizi di calcolo e/o scelta dei materiali La durata della prova scritta sarà di un'ora e 40 minuti Le risposte alle domande saranno valutate a seconda della loro pertinenza, completezza e accuratezza, per dare la valutazione finale. Un facsimile della prova d’esame viene reso disponibile e commentato dal docente in aula. L'esame ha l'obiettivo di verificare il grado di preparazione dello studente in merito ai temi trattati a lezione, con particolare attenzione a: - la comprensione della relazione tra composizione, struttura e proprietà dei materiali; - i fenomeni fisico-chimici alla base del comportamento dei materiali; - le modalità di valutazione delle proprietà dei materiali; - le proprietà , le modalità realizzative e le possibili applicazioni delle principali classi dei materiali. L'insufficienza nello scritto non permette l'accesso all'orale. La prova orale verterà sull'intero programma, con domande su tutto il programma del corso.

Un libro di Scienza e Tecnologia dei Materiali, per esempio: Callister, Scienza e Ingegneria dei Materiali, Edises Askeland, Scienza e Tecnologia dei Materiali, Città Studi edizioni. Un libro di Materiali da Costruzione, per esempio: Luca Bertolini, Materiali da Costruzione, primo volume, Città Studi edizioni. Collepardi, il nuovo calcestruzzo, Tintoretto editore. Saranno inoltre messi a disposizione dai docenti, su portale della didattica, materiali specifici per i materiali innovativi, articoli scientifici, schede tecniche, e i lucidi proiettati a lezione.

Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Al termine dell’insegnamento l’allievo dovrà dimostrare di avere acquisito: - conoscenza di base dell’edificio quale sistema complesso e capacità di gestirne la scomposizione secondo la normazione nazionale UNI 8290-1:1981 + A122:1983; - competenza nell’individuazione, per un dato tema progettuale, di esigenze e requisiti principali nonché autonomia nella loro organizzazione gerarchica; - capacità di individuare e gestire a livello progettuale i diversi aspetti architettonico-tecnici in edifici civili correnti, con riferimentoal sistema tecnologico; - conoscenza e comprensione delle interazioni e delle specificità di comportamento dei sistemi e materiali che costituiscono l’edificio; - autonomia nel progettare le soluzioni tecniche di dettaglio (scala 1:1) relative al sistema tecnologico edilizio, anche in riferimento a tecnologie innovative; - capacità di valutare criticamente le schede tecniche ed i riscontri delle prestazioni attese, anche in riferimento a prove normalizzate; - abilità nella comunicazione speditiva (ad es. in cantiere) del dettaglio tecnologico, mediante schizzi a mano libera, ecc.. Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)Le principali conoscenze attese sono: - comprendere il legame tra tecnologia, elementi strutturali e contesto storico-geografico di riferimento del linguaggio architettonico dei singoli manufatti/complessi edilizi; - sviluppare una conoscenza critica delle specificità architettoniche e tecnologiche dei magisteri d’opera dell’edilizia storica quali elementi da salvaguardare e valorizzare negli interventi di recupero e restauro; Le principali abilità attese riguardano l’applicazione degli strumenti di analisi e rilievo, sia sui documenti sia direttamente sui manufatti edilizi, per analizzare, comprendere e individuare le tecniche e le caratteristiche costruttive storiche del manufatto/complesso oggetto di indagine, al fine della corretta impostazione metodologica del progetto di recupero.

Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)L’insegnamento, rivolto agli studenti iscritti al secondo anno di corso della Laurea in Ingegneria Edile, è finalizzato ad avviare la formazione delle conoscenze necessarie al conseguimento delle capacità selettive e sintetiche per la risoluzione di temi progettuali, con particolare riferimento all'innovazione del progetto tecnologico (sistema costruttivo e dettagli esecutivi). Il criterio centrale è "Perché" si effettua una determinata scelta progettuale per costruire qualcosa in un certo modo, e non "come" si progetta qualcosa (con ciò alludendo ad un karaoke inconsapevole di soluzioni altrui). Per questo, l'insegnamento intende sviluppare gli elementi metodologici e culturali crtitici di base attraverso informazioni di carattere architettonico-tecnico (definizioni, classificazioni, norme, processi tecnologici e costruttivi) e di carattere antologico, con particolare riguardo alla progettazione degli elementi costruttivi, anche realizzati con tecnologie o metodi innovativi mediante un approccio sistemico all'organismo edilizio.Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)L'insegnamento integra il corso di Storia, documentazione e Tecnica dei Sistemi Costruttivi e il corso di Architettura Tecnica. Per ragioni dovute al corretto apprendimento degli argomenti anche dal punto di svista cronologico, il corso di Storia si svolge nel primo periodo didattico e il corso di Architettura Tecnica nel secondo. Il modulo di Storia è essenzialmente diretto a fornire gli strumenti metodologici e le conoscenze fondamentali per comprendere le caratteristiche costruttive, storiche e tecnologiche degli edifici esistenti, e le loro relazioni con il contesto urbano e territoriale in cui sono compresi. Tali conoscenze costituiscono il pre-requisito di base per la formazione dello studente al metodo progettuale, in campo architettonico-edilizio e anche territoriale, finalizzato sia all'intervento di recupero/riqualificazione del costruito sia alle nuove edificazioni.

Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Presentazione del corso. Il sistema edilizio e la norma UNI 8290; esigenze, agenti, requisiti, prestazioni; gli infissi interni (3 ore); organizzazione delle esercitazioni; richiami di disegno per l’architettura tecnica: proiezioni ortogonali, quotature, retini, normazione (1,5 ore). Il processo edilizio e il prezzo “vero� delle costruzioni; innovazione di prodotto e di processo. Strutture di fondazione e pareti contro terra. Involucro verso il suolo: protezione dall'umidità degli edifici; soluzioni tecnologiche: tradizione e innovazione (3 ore). Piano interrato: esigenze, requisiti, prestazioni attese. Dallo schema funzionale alla soluzione tecnologica (1,5 ore). Strutture in elevazione in muratura: chiusure verticali, elementi portanti, sistemi voltati. Strutture in elevazione elastiche: solai, struttura a telaio trave-pilastro (3 ore). Progetto tecnologico del piano interrato (1,5 ore). Involucro sopra il suolo: Involucro sopra il suolo; il nuovo approccio al controllo dei ponti termici, della massa termica, dell’isolamento termico (3 ore). Progetto tecnologico del piano interrato (1,5 ore). Involucro verticale in elevazione: esigenze, requisiti, prestazioni attese. Dallo schema funzionale alla soluzione tecnologica. Progetto tecnologico dell'involucro verticale fuori terra (3 ore). La coordinazione dimensionale; la coordinazione dimensionale modulare (1,5 ore). Progetto tecnologico dell'involucro verticale fuori terra (3 ore). Coperture inclinate (3 ore). Progetto tecnologico dell'involucro verticale fuori terra (1,5 ore). Coperture continue (3 ore). Coperture: esigenze, requisiti, prestazioni attese. Dallo schema funzionale alla soluzione tecnologica; progetto tecnologico della copertura dell'edificio (1,5 ore). Materiali per impermeabilizzazione e isolamento termico (3 ore). Progetto tecnologico della copertura dell'edificio (1,5 ore). Partizioni interne verticali e inclinate, scale; tracciamento delle scale, sfalsamenti (3 ore). Partizioni interne inclinate: esigenze e prestazioni attese; tracciamento di una scala per il piano-tipo (1,5 ore). Ascensori, piattaforme elevatrici, scale e tappeti mobili (1,5 ore). Progetto tecnologico di una scala per il piano-tipo (1,5 ore). Gli infissi esterni: principi e classificazioni; processo tecnologico (1, 5 ore). Progetto tecnologico di una scala per il piano-tipo (1,5 ore). Integrazione impianti nel sistema tecnologico: partizioni, cavedi ecc. (1,5 ore). Integrazione degli elementi captanti nell'organismo edilizio (3 ore). Laboratorio estemporaneo (4,5 ore).Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)Gli argomenti di lezione sono suddivisi nei seguenti macro blocchi che saranno suscettibili di integrazioni e approfondimenti diversificati opportunamente individuati durante il corso: Comprensione delle relazioni degli edifici esistenti e in generale degli organismi edilizi con il contesto urbano e territoriale in cui sono compresi; Strumenti metodologici e conoscenze fondamentali per comprendere le caratteristiche costruttive, storiche e tecnologiche degli edifici esistenti; Storia delle costruzioni in relazione ai peculiari elementi tecnologici e stilistici; Approfondimenti specifici, anche attraverso casi di studio esemplari, sui Magisteri edilizi storici e moderni; Caratteri tipologici e materiali dell’edilizia storica; Introduzione ai principi del restauro e del recupero edilizio; Degrado e alterazioni dei manufatti edilizi. Norme di riferimento.

Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale individuale; Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)Modalita di esame: Prova scritta (in aula);
Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Exam: Written test; Compulsory oral exam; Individual project; Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)Exam: Written test;
... Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Le tavole delle esercitazioni individuali labolatoriali consegnate entro il termine delle lezioni vengono valutate in trentesimi (voto massimo 30 lode): la media delle valutazioni pesa per 1/3 nella determinazione della valutazione finale. La mancata consegna di tutte le tavole entro la data limite implica l'azzeramento d'ufficio della media delle valutazioni. La prova scritta dura 180 minuti ed è relativa alla alla progettazione di uno stralcio di edifcio (pianta e sezione in scala 1:20) con almeno due dettagli costruttivi in scala 1:5 o 1:1 a partire da un edificio dato (fotografia), completi di quote e indicazioni funzionali e materiche. Deve essere svolta a matita o penna, su carta A2 o A1 provvista dallo studente, rispettando le indicazioni della normazione italiana circa il disegno tecnico (UNI 938 - UNI 3971 - UNI 3968). La prova accerta la competenza nella comunicazione tecnologica, la conoscenza dell'organismo edilizio, delle interazioni che lo coinvolgono, delle esigenze e dei requisiti che convergono nell'esito dell'attività di progettazione tecnologica. Punteggio massimo 30 lode, che concorre per 1/3 alla determinazione della valutazione finale. L'orale, obbligatorio, integra ed approfondisce l'integralità dei temi del corso con una domanda cica i contenuti teorici dell'insegnamento ed una, estratta a sorte, relativa ai contenuti dei testi di riferimento (Torroja e Piantanida-Vottari). In entrambe le domande saranno contestualmente verificate le capacità critiche, di comunicazione e di comprensione relative alla progettazione tecnologica e ai testi scientifici. Ciascuna domanda è valutata in quindicesimi (punteggio massimo 15): la somma delle valutazioni costituisce il voto (in trentesimi) dell'orale che concorre per 1/3 alla valutazione finale. La votazione complessiva è perciò costituita dalla media del voto in trentesimi delle esercitazioni, di quello dello scritto, di quello dell'orale. Essa sarà aumentata fino a 2 punti in funzione dell'esito della prova estemporanea. Scritto e orale devono essere sostenuti nel medesimo appello. Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)la prova scritta con domande aperte, riguarderà gli argomenti oggetto delle lezioni teoriche. La durata è pari a 90 minuti e non è ammessa la consultazione di testi e materiale didattico.

Storia/Architettura tecnica (Architettura tecnica e sistemi innovativi per l'edilizia)Testi di riferimento: TORROJA E., La concezione strutturale. Logica ed intuito nella ideazione delle forme, Città Studi, Milano, 1995. PIANTANIDA P., VOTTARI A., Facciata e linguaggio, Esculapio, Bologna, 2022. UNI-CNR, Manuale dell'Architetto (1962) Per approfondire: ALLEN E., I fondamenti del costruire: i materiali, le tecniche, i metodi, McGraw Hill, Milano, 1997; NEUFERT E., Enciclopedia pratica per progettare e costruire, Hoepli, Milano, 2013. A supporto dell’attività didattica è possibile accedere a raccolte monotematiche di lucidi attraverso il portale della didattica. Può essere suggerita, di volta in volta, eventuale bibliografia monografica integrativa su temi specifici. Inoltre, possono essere consultati all’occorrenza: AMERIO C., CANAVESIO G., Materiali per l'edilizia, SEI, Torino, 2009. AMERIO C., CANAVESIO G., Tecniche ed elementi costruttivi, SEI, Torino, 2011. ASTRUA F., RUSTICHELLI R., ZAMPICININI F. (a cura di), Barriere Architettoniche, un progetto per l'uomo, Be-Ma, Milano, 1991. GOTTFRIED A. (a cura di), Quaderni del manuale di progettazione edilizia, Hoepli, Milano, 2005-6 (ad es. nei fascicoli relativi a: L’edilizia residenziale, I criteri di progettazione e le verifiche, Le strutture, Le tecnologie e le tecniche esecutive, Le chiusure orizzontali, ecc.). ZEVI L., Il nuovissimo manuale dell’architetto, Mancosu Editore Architectural Book & Review, Roma, 2013.Storia/Architettura tecnica (Storia, documentazione e tecnica dei sistemi costruttivi)Slide delle lezioni, riferimenti bibliografici specifici e altro materiale didattico saranno disponibili agli studenti durante il corso tramite il Portale della Didattica. Sono consigliati inoltre i seguenti testi base sulla storia dell’Architettura e delle costruzioni: Koch W., Dizionario degli stili architettonici, Tasco,1991, Milano Gympel J., Storia dell’architettura dall’antichità ad oggi, Ullmann, 2006 Adam J.P., L’arte di costruire presso i Romani, Longanesi, 1988, Milano Bonelli R., Bozzoni R., Franchetti Pardo V., Storia dell’Architettura Medievale, Laterza, Roma, 2012 Murray P., L’Architettura del Rinascimento italiano, Laterza, Roma, 2006 Millon Henry A. (a cura di), I trionfi del Barocco. Architettura in Europa 1600-­‐1750, Bompiani, Milano 1999 R. Middleton, D. Watkin, Architettura dell’Ottocento, Electa, Milano, 1980 (ed ed. successive) Benevolo L., Storia dell’architettura moderna, Laterza, Roma- Bari, 2010

Al termine dell’insegnamento gli studenti conosceranno in modo approfondito e pratico: - i principali sistemi di riferimento e di coordinate utilizzati in tutto il mondo per la descrizione e la rappresentazione della superficie terrestre - le tecniche di misura per il rilevamento terrestre, anche in modo integrato; - i metodi di calcolo per l'elaborazione dellemisure in modo statisticamente rigoroso. Queste conoscenze, permetteranno allo studente di essere 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 un rilievo metrico semplificato di un edificio integrando le tecniche topografiche classiche con metodi fotogrammetrici semplificati; - effettuare i calcoli di compensazione mediante fogli di calcolo e software commerciali; - analizzare in termini critici i risultati ottenuti.

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, conoscenza e pianificazione territoriale, restauro e ristrutturazione in un contesto urbano, in quanto permettono di determinare, con requisiti di precisione controllati, la geometria degli edifici, le infrastrutture e tutte le altre entità presenti sul territorio. In questo insegnamento particolare attenzione sarà posta nell'ambito dell'ingegneria edile, per il rilievo metrico degli edifici e della città .

Gli strumenti di misura: la misura di dislivelli mediante livellazione geometrica, celerimetrica e trigonometrica, la misura degli angoli mediante i teodoliti, la misura delle distanze mediante onde elettromagnetiche, le stazioni totali, principi sul posizionamento GPS/GNSS Il trattamento delle osservazioni: 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 grandezza, la misura indiretta di più grandezze mediante misure esuberanti (caso lineare, caso non lineare) I metodi di rilevamento terrestre: il rilievo d'inquadramento (le reti planimetriche, le reti altimetriche, equazioni alle osservazioni, compensazione, analisi dei risultati), il rilievo di raffittimento e di dettaglio moderno, le tecniche fotogrammetriche semplificate per il rilievo degli edifici, cenni sugli strumenti moderni per il rilevamento mediante approccio integrato La geodesia: sistemi e superfici di riferimento (geoide, sferoide, ellissoide), sistemi di coordinate globali e locali, le geodetiche, le sezioni normali, teoremi della geodesia operativa, campo geodetico e campo topografico La cartografia: il problema cartografico, le proiezioni e le rappresentazioni analitiche, i moduli di deformazione, le equazioni differenziali delle carte conformi, la carta di Gauss, angoli e distanze sul piano di Gauss, la cartografia ufficiale italiana.

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group graphic design project;
... La valutazione finale è composta da 2 parti. La prima valutazione (prova orale obbligatoria) costituisce il 50% della valutazione finale (15 punti) ed è rivolta alla comprensione delle conoscenze raggiunte dallo studente sugli aspetti teorici che dovrebbe aver consapevolmente applicato nello svolgimento delle esercitazioni. La valutazione valuterà l'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 20-30 minuti e dovrà essere svolta con un formulario fornito dai docenti e senza l'ausilio di altre dispense, libri e appunti inerenti gli argomenti dell'insegnamento. La seconda valutazione (elaborato grafico prodotto in gruppo) costituisce il restante 50% della valutazione finale (15 punti) e si basa sullo svolgimento delle esercitazioni pratiche per analizzare le abilità raggiunte dall'allievo nell'applicare in modo approfondito e critico le conoscenze teoriche descritte al fine di affrontare e risolvere in modo corretto ed efficace il problema del rilievo del territorio e dell'architettura mediante tecniche topografiche strumentali (come indicato nei risultati di apprendimento attesi). In particolare la valutazione avverrà in due momenti diversi: - 7 punti saranno assegnati rispetto alle revisioni e discussioni durante lo svolgimento delle esercitazioni in itinere; - 8 punti saranno assegnati rispetto alla correzione della relazione conclusiva (il book dell'insegnamento) composta dagli elaborati finali che descrivono le varie fasi delle esercitazioni.

G. Comoglio (2000) – Topografia – CELID – Torino T. Bellone (2005) – Appunti di Trattamento delle Osservazioni – Politeko – Torino

Lo studente acquisirà competenze economiche di base (quali elementi di matematica finanziaria, elementi di macro e micro-economia e caratteri del mercato immobiliare italiano), sarà in grado di applicare alcuni strumenti e metodi per la valutazione dei beni privati (sia in termini di valore di mercato, sia di valore di costo) e di comprendere il complesso iter di realizzazione delle opere pubbliche (con particolare riferimento alla normativa vigente e agli aspetti economici legati ai contratti pubblici). Infine, gli elementi della pratica professionale gli consentiranno di approfondire aspetti pratici legati all’esercizio della professione di ingegnere.

L’insegnamento, specificatamente rivolto al settore edilizio-immobiliare, intende, da un lato, fornire alcune conoscenze di base (matematica finanziaria, elementi di macro e micro-economia e caratteri del mercato immobiliare italiano) relative alla valutazione economica e alla valutazione dei beni privati con il ricorso alle metodiche classiche dell'estimo; dall’altro, a partire dal quadro generale sulla normativa di riferimento per la realizzazione delle opere pubbliche, esaminare l'iter di realizzazione e gli aspetti economici dei lavori, fornendo alcuni elementi della pratica professionale.

MATEMATICA FINANZIARIA, ECONOMIA E MERCATO IMMOBILIARE Elementi di matematica finanziaria (regimi di interesse; capitalizzazione, sconto, rendite; mutui fondiari ed edilizi). Microeconomia (domanda ed offerta, formazione dei prezzi, equilibrio dei mercati; le forme di mercato: concorrenza perfetta, monopolio, oligopolio; i mercati finanziari). Mercato immobiliare e settore edilizio (i comparti; le fonti; i parametri; l'intermediazione; opzioni; contratto preliminare e definitivo; cenni sull'evoluzione del mercato immobiliare italiano). VALUTAZIONE DEI BENI PRIVATI Giudizio di stima e giudizio economico; beni di interesse estimativo; il metodo comparativo. Gli aspetti del valore di interesse estimativo (valore di mercato, di produzione, di trasformazione, di surrogazione, complementare, di capitalizzazione), come aspetti autonomi o come procedure per la stima. Procedure monoparametriche e pluriparametriche. Comparazione diretta, sales comparison approach, sistema generale di stima: condizioni di applicabilità ; la scelta dei parametri e l'individuazione delle fonti. Le stime analitiche: ipotesi e condizioni di applicabilità ; procedimenti; stima del reddito capitalizzabile e del saggio di capitalizzazione. VALUTAZIONE DEI BENI PUBBLICI Il concetto di rendita del consumatore e del valore d’uso sociale complesso. Stima dei benefici agli utenti diretti: approcci basati sulla costruzione delle curve di domanda: il metodo delle interviste ed il metodo dei costi di viaggio. Stima dei benefici agli utenti indiretti: il metodo dei prezzi edonici. Possibili approcci alla stima dei benefici agli utenti potenziali e futuri. ASPETTI ECONOMICI DEI CONTRATTI PUBBLICI Sistema normativo degli appalti pubblici: D. Lgs. 36/2023 e s.m.i., D. Lgs. 50/2016, D.P.R. 207/2010, integrati da altri decreti attuativi e Linee Guida ANAC; l’affidamento dei lavori, tipologie di contratto e criteri di aggiudicazione; l’iter di realizzazione delle opere pubbliche. Stima del costo di costruzione: i costi parametrici, il computo metrico estimativo, prezziari ed analisi prezzo; il Quadro Economico. L'anomalia delle offerte; soglie di anomalia e metodi di calcolo. ELEMENTI DELLA PRATICA PROFESSIONALE Catasto terreni e catasto fabbricati: formazione e utilizzo del catasto, le visure catastali, l’aggiornamento delle informazioni catastali. Esercizio della professione: parcelle professionali e la riforma delle tariffe. Le perizie di stima: alcuni esempi applicativi di metodi di stima anche per casi di contenzioso. La gestione dei piccoli appalti nelle pubbliche amministrazioni.

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group essay;
... Le competenze economiche di base, quelle di matematica finanziaria, sulla valutazione dei beni privati e sulla contabilità dei lavori, vengono verificate in itinere attraverso le tre esercitazioni. L’esame orale è volto alla verifica delle competenze acquisite in particolare sui temi del mercato immobiliare, sull’iter di realizzazione delle opere pubbliche e sugli elementi della pratica professionale. Le domande (minimo 2) proproste all'esame orale spazieranno su tutti gli argomenti del programma, indipendentemente dagli esiti delle tre esercitazioni svolte. La votazione finale terrà conto dell’esito dell’esame orale e dei risultati delle esercitazioni, nelle seguenti misure: 50% voto orale 10% voto esercitazione individuale di matematica finanziaria 20% voto esercitazione di gruppo su valutazione beni privati 20% voto esercitazione di gruppo su contabilità dei lavori

Le dispense sugli argomenti trattati verranno messe a disposizione esclusivamente durante lo svolgimento dell’insegnamento attraverso il portale della didattica.- Per approfondimenti su matematica finanziaria, economia e mercato immobiliare: - Michieli I., Trattato di estimo, Edagricole ed., Milano, 2002; - Roscelli R. (a cura di), Manuale di estimo, UTET, Novara, 2014; - Salvatore D., Microeconomia, Franco Angeli, Milano, 2008; - Prizzon F; Rebaudengo M., Il controllo dei costi per l'impresa, in: il cantiere edile, Bardelli P.G.; Coppo S. a cura di, Dario Flaccovio editore, 2010; Per approfondimenti sulla valutazione dei beni privati: - Grillenzoni M., Grittani G., Estimo - Teoria, procedure di valutazione e casi applicativi, Calderini, Bologna, 1994; - Michieli I., Trattato di estimo, Edagricole ed., Milano, 2002; - Simonotti M., Metodi di stima immobiliare, Flaccovio, Palermo, 2007; - Roscelli R. (a cura di), Manuale di estimo, UTET, Novara, 2014. Per approfondimenti sugli aspetti economici dei contratti pubblici: - Prizzon F; Taccone G., I costi nei cantieri di opere pubbliche, in: il cantiere edile, Bardelli P.G.; Coppo S. a cura di, Dario Flaccovio editore, 2010; - D. Lgs. 36/2023 Nuovo Codice dei Contratti e s.m.i.

Al termine dell’insegnamento lo studente disporrà delle conoscenze sufficienti per: - Comprendere i fondamenti dell'idraulica e della meccanica dei fluidi; - Calcolare spinte idrauliche su superfici piane e curve in condizioni statiche e dinamiche; - Affrontare problematiche semplici di progettazione delle condotte in pressione; - Affrontare problematiche semplici di verifica di problemi idraulici; - Stimare la portata emungibile in presenza di falde acquifere in alcuni casi particolari; - Approfondire la materia in forma autonoma per la risoluzione di casi specifici.

Molti aspetti dell’ingegneria edile richiedono una solida comprensione della meccanica dei fluidi, in particolare del comportamento dell’acqua. Tra le applicazioni più comuni si trovano la progettazione e l’analisi dei sistemi di distribuzione idrica, delle reti di drenaggio e fognatura, nonché la valutazione della presenza di falde acquifere nei cantieri e nei terreni di fondazione. Per affrontare efficacemente questi problemi, è fondamentale comprendere i principi di base della meccanica dei fluidi e le leggi fisiche che la regolano. Questo insegnamento è pensato per fornire conoscenze fondamentali sulla statica, la cinematica e la dinamica dei fluidi, con un’attenzione particolare alla loro rilevanza nell’ingegneria edile e alle applicazioni pratiche nel contesto dell’ambiente costruito.

L'insegnamento prevede 39 ore di lezione, 18 ore di esercitazione e 3 ore di laboratorio, suddivise secondo gli argomenti principali riportati di seguito. 1. FONDAMENTI Proprietà dei fluidi, stato tensoriale nel fluido. 2. STATICA DEI FLUIDI Legge di Stevin, andamento delle pressioni, spinte su superfici piane e su superfici curve. 3. CINEMATICA Caratteristiche del campo di moto, equazione di continuità , portata volumetrica e massica. 4. DINAMICA DEI FLUIDI Leggi della dinamica, spinte dinamiche; Dinamica dei fluidi ideali: teorema di Bernoulli, applicazioni di foronomia. 5. FLUIDI VISCOSI Il moto delle correnti in pressione: cadente dei carichi perdite di carico concentrate e distribuite, andamento degli sforzi. 6. PROBLEMI PRATICI RELATIVI ALLE LUNGHE CONDOTTE Generalità , progetto dei sistemi di condotte: dimensionamento e possibili profili altimetrici. Introduzione al problema di verifica. 7. FILTRAZIONE Legge di Darcy; tipologie degli acquiferi; cenni di idraulica dei pozzi. Le esercitazioni seguiranno gli argomenti teorici al fine di affrontare problematiche di progettazione edilizia riguardanti acqua e fluidi in genere.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;
Exam: Written test; Optional oral exam;
... L'esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alle problematiche di base della progettazione edilizia. In particolare verranno valutate: - La conoscenza delle fondamentali teorie alla base della statica, cinematica e dinamica dei fluidi perfetti e viscosi e dei moti di filtrazione all'interno di mezzi porosi. - La conoscenza e comprensione delle tecniche di dimensionamento e verifica di condotte in pressione. - Capacità di utilizzare, interpretare e presentare in modo appropriato i diversi concetti in funzione dei vari scenari applicativi dell'ingegneria idraulica. La verifica dell'apprendimento si svolgerà in forma di esame scritto con colloquio orale facoltativo svolto in presenza. La prova scritta, della durata di 90 minuti, consiste nella risoluzione di due problemi aperti su foglio, basati sulle esercitazioni svolte in aula, e un quesito aperto teorico, sempre su foglio, senza utilizzo di libri di testo né appunti. La prova orale, facoltativa, consiste in un colloquio sugli argomenti svolti a lezione e sulle esercitazioni. Il punteggio finale sarà determinato su base 30 dalla media fra prova scritta e orale, se effettuata. Il peso della prova scritta, qualora si realizzi la prova orale, è 40%, mentre la prova orale pesa 60%. Il punteggio della prova scritta deriva da una media pesata con i seguenti pesi: problemi aperti=70%, quesito teorico=30%. Gli studenti possono essere ammessi a sostenere la prova orale solo se la votazione riportata nella prova scritta è di almeno 18/30. Ad esclusione di studenti e studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), durante l'esame non è ammesso l'utilizzo di materiali di supporto.

Testo di riferimento: Mossa M., Petrilo A. F., Idraulica, Editore CEA, seconda edizione, 2024, 572 pp. Testi per consultazione Cengel, Y.A., Cimbala, J.M., Meccanica dei fluidi, Mc-Graw Hill. 2024, 711pp- Citrini D., Noseda G. Idraulica. Editore CEA, seconda edizione, 1987, 480pp.

Al termine dell’insegnamento, dal punto di vista della conoscenza e capacità di comprensione, gli studenti saranno in grado di: - identificare e classificare un terreno; - calcolare lo stato tensionale di un terreno; - comprendere il legame tra tensioni e deformazioni fino alla condizione di collasso; - comprendere l’influenza della storia geologica, delle condizioni di drenaggio e delle sollecitazioni applicate sulla risposta del terreno; - calcolare le spinte sulle opere di sostegno e la capacità portante di terre di fondazione; - eseguire calcoli e verifiche della stabilità delle opere di sostegno .

L’insegnamento fornisce le conoscenze di base sulla meccanica dei terreni e sui principi che regolano l’interazione tra il terreno e le opere geotecniche, con particolare riferimento alle applicazioni relative a opere di contenimento e fondazioni superficiali. I contenuti sono finalizzati a sviluppare le competenze essenziali per comprendere il comportamento dei terreni e la loro influenza sulla stabilità e funzionalità delle strutture, nel contesto di un percorso orientato all’analisi e alla progettazione dell’ambiente costruito. L’insegnamento contribuisce così alla formazione tecnica , fornendo strumenti utili per affrontare, in modo consapevole e metodologicamente corretto, le principali problematiche geotecniche che si presentano nella pratica progettuale.

Introduzione all’insegnamento: la tecnica progettuale in ingegneria geotecnica. Caratteristiche e classificazioni delle terre: stratigrafie, analisi granulometrica; limiti di Atterberg, sistemi di classificazione; piezometri. Richiami di meccanica del continuo e leggi costitutive: il tensore degli sforzi e delle deformazioni; elasticità , stati particolari di tensione e deformazione. Elementi di idrostatica: definizioni di fluido ideale e fluido reale; calcolo della pressione idrostatica; principio di Pascal. Elementi di idrodinamica: definizione di portata; moto uniforme/non uniforme; moto stazionario/non stazionario; regime di moto laminare e turbolento, numero di Reynolds; equazione di continuità ; altezza piezometrica; teorema di Bernoulli e sua interpretazione geometrica, calcolo del carico geometrico, piezometrico e totale; gradiente idraulico. Le terre come mezzo multifase, il principio degli sforzi efficaci: pressioni idrostatiche, tensioni totali, tensioni efficaci nelle terre; capillarità ; misura delle pressioni idrauliche in sito; terre normalconsolidate e sovraconsolidate. Moti di filtrazione in regime stazionario: misura della permeabilità in sito; forme di energia: la legge di Darcy; il gradiente idraulico critico, sifonamento. Moti di filtrazione in regime transitorio: condizioni drenate e non drenate; consolidazione monodimensionale; prova edometrica; calcolo dei cedimenti edometrici. Caratteristiche di resistenza e deformabilità di materiali a grana grossolana: il fenomeno della dilatanza; condizioni di picco, critiche e residue; influenza dello stato di addensamento e della pressione media efficace; determinazione dei parametri mediante prove in situ. Caratteristiche di resistenza e di deformabilità dei materiali a grana fine: argille normal-consolidate e sovra-consolidate; parametri delle pressioni interstiziali; resistenza non drenata in termini di tensioni totali; determinazione dei parametri mediante prove in situ e in laboratorio. Metodi di verifica delle opere geotecniche e scelta delle condizioni di verifica. Opere di sostegno rigide e flessibili: determinazione della spinta delle terre; spinte dovute all’acqua e ai sovraccarichi; verifiche di stabilità delle opere di sostegno rigide. Fondazioni superficiali: meccanismi di rottura; capacità portante.

Modalita di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato grafico individuale;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Individual graphic design project;
... L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel Programma e la capacità di applicare la teoria ed i suoi metodi alla soluzione di esercizi. Per ogni iscritto l’esame è costituito da una parte scritta e da una successiva parte orale. Le valutazioni degli scritti e degli orali sono espresse in trentesimi. La prova scritta, della durata 2 ore, è articolata in 2-3 esercizi che riguardano gli argomenti trattati a lezione che sono stati oggetto di esercitazione e di svolgimento di elaborato. Durante la prova non è possibile consultare materiale didattico. La prova sarà cartacea. La prova sarà considerata superata se con valutazione di almeno 18/30. La parte orale dell’esame può essere sostenuta in una qualunque delle date di orale fissate nella sessione di validità dello scritto. Durante la prova orale, della durata di circa 30 minuti, possono essere poste domande su uno qualunque degli argomenti trattati nel corso, può essere richiesto di svolgere piccoli esercizi e discutere gli elaborati svolti durante l'anno. La valutazione finale è data dalla media della prova scritta e della prova orale, a cui viene aggiunto un punteggio positivo o negativo fino ad un massimo di 1 punto per le relazioni degli elaborati consegnate durante il corso.

Le lezioni e le esercitazioni in aula si svolgono con il supporto di presentazioni in formato PowerPoint, rese disponibili in formato pdf agli studenti attraverso il portale della didattica. Per gli approfondimenti, sono consigliati i i seguenti testi: - Lancellotta R., Geotecnica, Zanichelli, Bologna, 2004; - Berardi R., Fondamenti di geotecnica, Città Studi, Torino, 2009; - Atkinson J., Geotecnica – Meccanica delle terre e fondazioni, McGraw-Hill, New York, 1997.

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.

Nell'insegnamento verranno sviluppati i seguenti argomenti: • Sicurezza strutturale (10 ore): definizione di sicurezza strutturale, metodi di valutazione deterministici, semi-probabilistici e probabilistici della sicurezza strutturale. • Approfondimenti di scienza delle costruzioni (15 ore): linea elastica di travi, linee di influenza di spostamenti, reazioni vincolari e caratteristiche di sollecitazione. • Basi del progetto secondo la norma EN1990 (10 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 (5 ore): definizione dei valori caratteristici dei carichi permanenti, delle azioni del vento e della neve. • Effetti strutturali di ritiro e fluage (5 ore): caratterizzazione dei fenomeni di fluage e ritiro in elementi di calcestruzzo, introduzione dei tre principi della viscoelasticità lineare, valutazione degli effetti strutturali del ritiro e del fluage in strutture miste acciaio-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 (5 ore): caratterizzazione delle proprietà del calcestruzzo e dell’acciaio che intervengono nel comportamento strutturale in condizioni di esercizio e ultime. • Verifica di sezioni in c.a. agli stati limite ultimi e di esercizio (30 ore). • Verifica di sezioni in acciaio agli stati limite ultimi e di esercizio (10 ore).

Modalita di esame: Prova orale obbligatoria;
Exam: Compulsory oral exam; Compulsory oral exam;
... La verifica dei risultati di apprendimento sul comportamento e sulla sicurezza delle strutture attraverso le analisi delle problematiche relative avviene con una prova orale. Durante il colloquio sono trattati argomenti specifici dell'intero programma sia con esercizi che con domande teoriche.

Probability, Reliability and Statistical Methods in Engineering Design / Haldar, Mahadevan - John Wiley & Sons, 2000. Guida all’Eurocodice : criteri generali di progettazione strutturale EN 1990 / Gulvanessian, Calgaro, Holicky – Roma: EPC libri, 2010. Design for robustness / Knoll, Vogel – Zurich: IABSE-AIPC-IVBH, 2009. CEB design manual on structural effects of time-dependent behavior of concrete / CEB – Saint-Saphorin: Georgi Publishing Conpany, 1984. Time effects in concrete structures / Gilbert – Amsterdam: Elsevier, 1988. 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. Scienza delle Costruzioni / Viola: Bologna: Pitagora, 1990. STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO-BASI DELLA PROGETTAZIONE / COSENZA EDOARDO; MANFREDI GAETANO; PECCE MARISA : HOEPLI, 2015. Progettare costruzioni in acciaio / BALLIO, BERNUZZI: HOEPLI, 2004. Lezioni di Tecnica delle Costruzioni - Basi della progettazione strutturale, Bruno Palazzo, Liguori Editore, 2023. Sono inoltre a disposizione le slide utilizzate durante lo svolgimento delle lezioni e delle esercitazioni.

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;

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;