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Sezione AMatematica, Topografia, Estimo
1 TABELLE
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
1.1 Logaritmi e numeri notevoli1.1.1
Logaritmi ............................................................................................................................ 1
1.1.2
Numeri notevoli.................................................................................................................. 4
1.2 Funzioni trigonometriche e archi1.2.1
Funzioni trigonometriche ................................................................................................... 5
1.2.2
Archi ................................................................................................................................... 10
1.2.3
Funzioni iperboliche........................................................................................................... 15
2 ALGEBRA
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
2.1 Formule elementari2.1.1
Fattoriali e coefficienti binomiali ....................................................................................... 19
2.1.2
Potenze ............................................................................................................................... 19
2.1.3
Radici.................................................................................................................................. 19
2.1.4
Quoziente di polinomi ........................................................................................................ 21
2.2 Equazioni algebriche2.2.1
Di primo grado ................................................................................................................... 22
2.2.2
Di secondo grado................................................................................................................ 22
2.2.3
Di terzo grado ..................................................................................................................... 22
2.2.4
Altre equazioni ................................................................................................................... 22
2.3 Calcolo combinatorio2.3.1
Permutazioni di
n
oggetti.................................................................................................... 22
2.3.2
Disposizioni di
n
oggetti a
k
a
k
.......................................................................................... 22
2.3.3
Combinazioni di
n
oggetti a
k
a
k
....................................................................................... 23
2.4 Progressioni2.4.1
Aritmetiche ......................................................................................................................... 23
2.4.2
Geometriche ....................................................................................................................... 23
2.5 Numeri complessi2.5.1
Operazioni aritmetiche elementari ..................................................................................... 23
3 ALGEBRA DELLE MATRICI
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
3.1 Operazioni elementari3.1.1
Definizioni e operazioni ..................................................................................................... 24
3.1.2
Sistema lineare di
m
equazioni in
n
incognite .................................................................... 25
3.1.3
Autovalori e autovettori di matrici reali ............................................................................. 26
4 TRIGONOMETRIA PIANA, PLANIMETRIA E STEREOMETRIA
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
4.1 Identità4.1.1
Valori notevoli e segno....................................................................................................... 27
4.1.2
Relazione fra le funzioni d’un medesimo angolo............................................................... 27
4.1.3
Relazioni fra le funzioni di due angoli ............................................................................... 28
4.1.4
Multipli e sottomultipli di un angolo.................................................................................. 28
4.1.5
Potenze del seno e del coseno ............................................................................................ 29
4.1.6
Relazioni fra le funzioni di tre angoli
α
,
β
e
γ
per
α
+
β
+
γ
= 180°.................................. 29
4.2 Risoluzione dei triangoli piani4.2.1
Formule generali................................................................................................................. 29
000-000_INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
4.2.2
Formule relative ai triangoli obliquangoli........................................................................... 31
4.2.3
Triangoli rettangoli.............................................................................................................. 31
4.3 Planimetria e stereometria4.3.1
Planimetria .......................................................................................................................... 32
4.3.2
Stereometria ........................................................................................................................ 35
4.3.3
Voltimetria .......................................................................................................................... 39
5 FUNZIONI TRASCENDENTI
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
5.1 Funzioni esponenziali e iperboliche5.1.1
Funzioni esponenziali.......................................................................................................... 41
5.1.2
Funzioni iperboliche............................................................................................................ 41
5.2 Funzioni circolari e iperboliche nel campo complesso5.2.1
Definizioni........................................................................................................................... 42
5.2.2
Identità................................................................................................................................. 42
5.3 Funzioni inverse5.3.1
Logaritmo ............................................................................................................................ 43
5.3.2
Equazioni esponenziali e logaritmiche................................................................................ 43
5.3.3
Inverse delle funzioni circolari............................................................................................ 43
5.3.4
Inverse delle funzioni iperboliche ....................................................................................... 43
5.3.5
Funzioni inverse nel campo complesso............................................................................... 44
6 ANALISI MATEMATICA
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
6.1 Limiti6.1.1
Teoremi sui limiti ................................................................................................................ 45
6.1.2
Forme indeterminate ........................................................................................................... 45
6.2 Derivate6.2.1
Regole di derivazione.......................................................................................................... 46
6.2.2
Derivate elementari ............................................................................................................. 46
6.2.3
Grafici di funzioni di una variabile ..................................................................................... 46
6.2.4
Massimi e minimi per funzioni di più variabili................................................................... 48
6.3 Calcolo integrale6.3.1
Regole di integrazione......................................................................................................... 48
6.3.2
Tabelle di integrali .............................................................................................................. 48
6.3.3
Integrazione di funzioni razionali ....................................................................................... 54
6.3.4
Integrazione di altre classi di funzioni ................................................................................ 55
6.4 Integrali doppi, di linea e di superficie6.4.1
Integrali doppi e tripli.......................................................................................................... 56
6.4.2
Integrali di linea del tipo
∫
T f (P) ds .................................................................................... 57
6.4.3
Integrali di forme differenziali lineari ................................................................................. 57
6.4.4
Forme differenziali lineari esatte......................................................................................... 58
6.4.5
Derivazione sotto il segno di integrale................................................................................ 58
6.4.6
Integrali di superficie .......................................................................................................... 58
6.5 Serie6.5.1
Formula e serie di Taylor .................................................................................................... 59
6.5.2
Principali sviluppi in serie di McLaurin.............................................................................. 61
6.5.3
Serie di Fourier.................................................................................................................... 61
6.6 Equazioni differenziali6.6.1
Equazioni del primo ordine ................................................................................................. 61
6.6.2
Equazioni del secondo ordine ............................................................................................. 62
6.6.3
Equazioni a coefficienti costanti ......................................................................................... 62
7 CALCOLO NUMERICO
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
7.1 Errori di arrotondamento e troncamento7.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 64
000-000_INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
7.1.2
Valutazione deterministica degli errori .............................................................................. 64
7.2 Sistemi lineari7.2.1
Premesse ed eliminazione Gaussiana ................................................................................. 66
7.2.2
Metodo di Choleski ............................................................................................................ 67
7.2.3
Metodi iterativi ................................................................................................................... 68
7.3 Autovalori e autovettori7.3.1
Premesse ............................................................................................................................. 68
7.3.2
Metodo delle potenze ......................................................................................................... 69
7.3.3
Metodo delle potenze inverse............................................................................................. 69
7.3.4
Metodo di Jacobi ................................................................................................................ 69
7.4 Equazioni non lineari7.4.1
Calcolo di una radice reale ................................................................................................. 69
7.4.2
Equazioni algebriche .......................................................................................................... 70
7.5 Sistemi non lineari7.5.1
Generalità ........................................................................................................................... 71
7.5.2
Metodo di Jacobi ................................................................................................................ 71
7.5.3
Metodo di Newton.............................................................................................................. 71
7.6 Interpolazione polinomiale7.6.1
Formula di Lagrange .......................................................................................................... 72
7.6.2
Caso di punti equidistanziati ............................................................................................. 72
7.7 Derivazione7.7.1
Formule approssimate ........................................................................................................ 73
7.8 Integrali definiti7.8.1
Formule di Newton Cotes................................................................................................... 73
7.8.2
Formule gaussiane .............................................................................................................. 74
7.8.3
Integrali su intervalli infiniti............................................................................................... 77
7.9 Equazioni differenziali7.9.1
Equazioni del 1° ordine ...................................................................................................... 77
7.9.2
Sistemi di equazioni del 1° ordine...................................................................................... 79
7.9.3
Problemi ai limiti ................................................................................................................ 79
8 GEOMETRIA ANALITICA
(
C. Citrini, L. Gotusso
)
8.1 Generalità8.1.1
Sistemi di coordinate .......................................................................................................... 81
8.1.2
Retta.................................................................................................................................... 81
8.2 Coniche8.2.1
Forma generale ................................................................................................................... 81
8.2.2
Coniche a centro (ellisse ed iperbole) ................................................................................ 82
8.2.3
Parabola .............................................................................................................................. 82
8.2.4
Fuochi ................................................................................................................................. 83
8.2.5
Costruzioni grafiche ........................................................................................................... 84
8.3 Altre curve nel piano e nello spazio8.3.1
Sinusoide:
y = r
sin
x.......................................................................................................
86
8.3.2
Cicloide............................................................................................................................... 86
8.3.3
Cicloide allungata [accorciata] ........................................................................................... 87
8.3.4
Epicicloide [e ipocicloide].................................................................................................. 87
8.3.5
Catenaria............................................................................................................................. 88
8.3.6
Evolventi............................................................................................................................. 88
8.3.7
Spirali ................................................................................................................................. 88
8.3.8
Altre curve algebriche nel piano......................................................................................... 90
8.3.9
Elica cilindrica.................................................................................................................... 90
9 CALCOLO VETTORIALE (C. Citrini, L. Gotusso)9.1 Vettori9.1.1 Definizioni e operazioni elementari ................................................................................... 94
000-000_INDICE GENERALE Page 3 Tuesday, March 6, 2012 8:45 AM
9.1.2 Rappresentazione cartesiana dei vettori. Caso generale...................................................... 949.1.3 Vettori piani......................................................................................................................... 959.2 Campi vettoriali9.2.1 Gradiente ............................................................................................................................. 959.2.2 Rotore .................................................................................................................................. 959.2.3 Divergenza .......................................................................................................................... 959.2.4 Formule di Green ................................................................................................................ 969.3 Geometria differenziale9.3.1 Linee in forma parametrica ................................................................................................. 979.3.2 Superficie in forma parametrica.......................................................................................... 979.3.3 Linee in forma implicita nel piano ...................................................................................... 979.3.4 Superficie in forma implicita............................................................................................... 979.3.5 Linee in forma implicita nello spazio.................................................................................. 989.3.6 Inviluppi .............................................................................................................................. 98
10 TRASFORMATE INTEGRALI (F. Potenza)10.1 Generalità10.1.1 Definizioni........................................................................................................................... 9910.2 Trasformate di Laplace10.2.1 Definizioni e proprietà ........................................................................................................ 9910.2.2 Tavole di trasformate di Laplace......................................................................................... 10110.3 Trasformate di Fourier10.3.1 Definizioni e proprietà ........................................................................................................ 11110.3.2 Tavole di trasformate di Fourier.......................................................................................... 111
11 STATISTICA (G. Togliatti)11.1 Generalità11.1.1 Rappresentazioni grafiche ................................................................................................... 11611.1.2 Statistiche di posizione........................................................................................................ 11611.1.3 Momenti .............................................................................................................................. 11711.1.4 Statistiche di dispersione..................................................................................................... 11811.1.5 Statistiche di asimmetria ..................................................................................................... 11811.1.6 Modelli matematici ............................................................................................................. 11811.2 Principali tipi di modelli probabilistici11.2.1 Distribuzione binomiale (discreta) ...................................................................................... 11911.2.2 Distribuzione poissoniana (discreta) ................................................................................... 11911.2.3 Distribuzione normale (continua)........................................................................................ 12011.3 Operazioni su variabili casuali11.3.1 Formule ed esempi .............................................................................................................. 12311.4 Distribuzioni campionarie riconducibili alla distribuzione normale11.4.1 Distribuzioni di medie di campioni numerosi ..................................................................... 12311.4.2 Distribuzione di varianze di campioni numerosi................................................................. 12411.4.3 Distribuzione di s.q.m. di campioni numerosi .................................................................... 12411.5 Distribuzioni esatte11.5.1 Generalità e distribuzione t ................................................................................................. 12411.5.2 Distribuzione χ2 .................................................................................................................. 12511.5.3 Distribuzione F di Fisher..................................................................................................... 12711.6 Inferenza statistica11.6.1 Definizioni ed esempi.......................................................................................................... 13111.6.2 Limiti fiduciari (o stime per intervallo)............................................................................... 13411.6.3 Analisi di varianza............................................................................................................... 13411.6.4 Campione multidimensionale.............................................................................................. 13511.6.5 Coefficiente di correlazione lineare .................................................................................... 13511.6.6 Varianze di funzioni di quantità osservate .......................................................................... 136
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11.6.7 Minimi quadrati .................................................................................................................. 13711.6.8 Osservazioni dirette di ugual peso...................................................................................... 13711.6.9 Osservazioni dirette di diverso peso................................................................................... 13711.6.10 Osservazioni indirette. Modello lineare ............................................................................. 13711.6.11 Osservazioni indirette. Modello non lineare ...................................................................... 13811.6.12 Regressione semplice ......................................................................................................... 13911.6.13 Tipi di scarti e di varianze .................................................................................................. 13911.6.14 Regressione lineare multipla .............................................................................................. 140
12 TOPOGRAFIA (A. Selvini)12.1 Premessa ............................................................................................................................ 14212.2 Le superfici di riferimento ............................................................................................... 14212.3 Le coordinate e le grandezze usate in topografia12.3.1 Trasformazione delle coordinate geografiche in geometriche ........................................... 14912.3.2 Trasformazione delle coordinate geometriche in geografiche ........................................... 15112.3.3 Trasformazione fra coordinate geocentriche e locali cartesiane ........................................ 15112.4 L’elaborazione delle misure............................................................................................. 15312.5 La misura degli angoli12.5.1 La misura degli angoli orizzontali ...................................................................................... 15512.5.2 La misura degli angoli zenitali ........................................................................................... 15612.6 La misura delle distanze12.6.1 La misura elettro-ottica....................................................................................................... 15712.6.2 La misura elettronica .......................................................................................................... 15912.6.3 La misura ottica .................................................................................................................. 15912.7 La misura dei dislivelli12.7.1 Livellazioni geometriche .................................................................................................... 16112.7.2 Livellazione trigonometrica e derivate ............................................................................... 16212.7.3 Livellazioni barometriche................................................................................................... 16312.7.4 Livellazione idrostatica ...................................................................................................... 16312.7.5 Livellazioni fotogrammetrica e satellitare.......................................................................... 16312.8 Le quote ............................................................................................................................. 16412.9 La determinazione dei punti isolati................................................................................. 16512.10 Gli strumenti per la misura topografica12.10.1 Il teodolite........................................................................................................................... 16612.10.2 I distanziometri ................................................................................................................... 16812.10.3 I livelli ................................................................................................................................ 16912.10.4 I ricevitori satellitari ........................................................................................................... 17012.10.5 I sistemi inerziali ................................................................................................................ 17212.11 Le reti12.11.1 Equazioni per il calcolo ...................................................................................................... 17312.11.2 Le reti fondamentali ........................................................................................................... 17712.11.3 Le reti locali........................................................................................................................ 18212.11.4 Le poligonali....................................................................................................................... 18612.11.5 Le reti GPS. ........................................................................................................................ 18812.12 Il rilievo del dettaglio12.12.1 La planimetria..................................................................................................................... 18912.12.2 L’altimetria ......................................................................................................................... 19012.12.3 Le rappresentazioni complete............................................................................................. 19012.13 Cartografia12.13.1 La carta di Gauss in Italia ................................................................................................... 19212.13.2 La carta UTM ..................................................................................................................... 19412.13.3 Le carte catastali ................................................................................................................. 19512.13.4 Le Carte Tecniche Regionali .............................................................................................. 196
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12.14 La cartografia numerica ................................................................................................... 19612.15 Le reti di controllo............................................................................................................. 19812.16 Il tracciamento................................................................................................................... 200
13 FOTOGRAMMETRIA (A. Selvini)13.1 Principi generali ................................................................................................................ 20213.2 L’assunzione delle informazioni13.2.1 Camere aeree ....................................................................................................................... 20413.2.2 Camere optoelettroniche ..................................................................................................... 20413.2.3 Camere semimetriche e amatoriali ...................................................................................... 20613.3 L’elaborazione delle informazioni13.3.1 Restitutori analogici ............................................................................................................ 20713.3.2 Il problema della trasformazione proiettiva analitica.......................................................... 20713.4 I restitutori analitici .......................................................................................................... 21713.5 Gli strumenti per la restituzione digitale ........................................................................ 21813.6 Raddrizzamento ................................................................................................................ 21913.7 La restituzione per ortofotoproiezione13.7.1 La tecnica di ripresa aerea LIDAR...................................................................................... 22513.8 La fotogrammetria non cartografica ............................................................................... 22613.9 Il collaudo della cartografia aerofotogrammetrica ........................................................ 227
14 TELERILEVAMENTO (G. Lechi, D. Annoni)14.1 Generalità14.1.1 La radiazione elettromagnetica ........................................................................................... 23214.1.2 Firma o risposta spettrale .................................................................................................... 23414.1.3 Radiometria ......................................................................................................................... 23414.1.4 Fotometria ........................................................................................................................... 23514.1.5 Geometria della radiazione.................................................................................................. 23614.1.6 Il sole ................................................................................................................................... 23914.2 Strumenti da ripresa14.2.1 Introduzione ........................................................................................................................ 24014.2.2 I sistemi fotografici analogici e digitali............................................................................... 24014.2.3 Struttura dei materiali fotosensibili ..................................................................................... 24114.2.4 Caratteristiche principali dei materiali fotosensibili ........................................................... 24214.2.5 Dispositivi a scansione ........................................................................................................ 24214.2.6 Conversione analogico digitale ........................................................................................... 24514.2.7 Telecamere .......................................................................................................................... 24514.2.8 Tubi convertitori.................................................................................................................. 24614.2.9 Radiometri ........................................................................................................................... 24614.2.10 Termocamere....................................................................................................................... 24614.2.11 I rilevatori (Detectors) ......................................................................................................... 24614.2.12 I sistemi radar ...................................................................................................................... 24714.3 I satelliti per telerilevamento14.3.1 Elenco dei satelliti per risorse terrestri ................................................................................ 24814.3.2 Landsat ................................................................................................................................ 24814.3.3 Il sistema SPOT................................................................................................................... 25114.3.4 Meteosat .............................................................................................................................. 25214.3.5 MOS-1................................................................................................................................. 25214.3.6 ERS-1 .................................................................................................................................. 25214.3.7 I satelliti della serie NOAA................................................................................................. 25314.3.8 Il satellite IRS (Indian Remote sensing Satellite) ............................................................... 25314.3.9 I satelliti russi ...................................................................................................................... 25414.3.10 Il satellite Ikonos ................................................................................................................. 25514.3.11 I satelliti EROS.................................................................................................................... 25514.3.12 Il satellite QuickBird ........................................................................................................... 256
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14.4 Il trattamento delle immagini14.4.1 Display delle immagini....................................................................................................... 25614.4.2 Riproduzione di immagini digitali...................................................................................... 25714.4.3 Elaborazioni digitali preventive ......................................................................................... 25714.4.4 Classificazioni .................................................................................................................... 25714.4.5 Elaborazioni numeriche...................................................................................................... 25814.5 Applicazioni14.5.1 Introduzione........................................................................................................................ 26114.5.2 Agricoltura e foreste ........................................................................................................... 26114.5.3 Idrologia e oceanografica ................................................................................................... 26214.5.4 Urbanistica.......................................................................................................................... 26314.5.5 Geologia e geofisica ........................................................................................................... 26314.5.6 Le carte tematiche telerilevate............................................................................................ 26414.6 Siti Internet ....................................................................................................................... 265
15 ESTIMO E CATASTO (S. Corsi)15.1 Estimo ................................................................................................................................ 26615.2 Estimo urbano15.2.1 Rendita, rendita fondiaria ed edilizia.................................................................................. 26615.2.2 Fattori di influenza sul valore di un bene immobile........................................................... 26715.2.3 Valutazione di terreni edificabili e fabbricati ..................................................................... 26715.3 Estimo industriale15.3.1 Il metodo reddituale............................................................................................................ 27215.3.2 Il metodo finanziario .......................................................................................................... 27315.3.3 Il metodo patrimoniale e il metodo “misto” ....................................................................... 27415.3.4 Il metodo dei “prezzi probabili” ......................................................................................... 27515.4 Estimo rurale15.4.1 Azienda agraria................................................................................................................... 27515.4.2 Stime dei costi di produzione ............................................................................................. 27715.4.3 Stime aziendali e dei fondi rustici ...................................................................................... 27715.5 Stime legali15.5.1 Espropriazione.................................................................................................................... 27915.5.2 Servitù................................................................................................................................. 28115.5.3 Usufrutto............................................................................................................................. 28115.5.4 Enfiteusi.............................................................................................................................. 28115.5.5 Vitalizio .............................................................................................................................. 28215.6 Catasto15.6.1 Generalità ........................................................................................................................... 28215.6.2 Catasto terreni..................................................................................................................... 28215.6.3 Catasto fabbricati................................................................................................................ 28415.6.4 Strumenti informatici del catasto........................................................................................ 285
16 MATEMATICA FINANZIARIA16.1 Formule16.1.1 Definizioni .......................................................................................................................... 28716.1.2 Operazioni più frequenti..................................................................................................... 290
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Sezione BFisica applicata
1 MECCANICA
(
P. Andreini
)
1.1 Generalità1.1.1
Introduzione........................................................................................................................ 1
1.1.2
Costituzione della materia .................................................................................................. 1
1.1.3
Proprietà dei sistemi ........................................................................................................... 2
1.2 Cinematica1.2.1
Cinematica del punto materiale .......................................................................................... 2
1.2.2
Composizione di moti......................................................................................................... 5
1.2.3
Un moto rettilineo uniforme e un moto accelerato............................................................. 6
1.2.4
Un moto rotatorio e un moto traslatorio ............................................................................. 8
1.2.5
Moti vibratori...................................................................................................................... 9
1.2.6
Moto armonico ................................................................................................................... 10
1.2.7
Composizione o sovrapposizione di moti oscillatori.......................................................... 11
1.2.8
Battimenti ........................................................................................................................... 13
1.3 Statica1.3.1
Forze ................................................................................................................................... 14
1.3.2
Statica dei corpi estesi e rigidi............................................................................................ 15
1.3.3
Baricentri ............................................................................................................................ 21
1.3.4
Baricentri di corpi solidi semplici ...................................................................................... 25
1.3.5
Teorema di Guldino............................................................................................................ 26
1.4 Dinamica del punto materiale1.4.1
Equazione fondamentale .................................................................................................... 26
1.4.2
Corpo vincolato .................................................................................................................. 27
1.4.3
Quantità di moto e impulso ................................................................................................ 29
1.4.4
Corpo rigido........................................................................................................................ 31
1.4.5
Moto traslatorio .................................................................................................................. 31
1.4.6
Moto rotatorio..................................................................................................................... 32
1.4.7
Momenti d’inerzia .............................................................................................................. 33
1.4.8
Calcolo dei momenti d’inerzia ........................................................................................... 34
1.4.9
Corpo rigido e moto rotatorio............................................................................................. 40
1.4.10
Principio di D’Alembert ..................................................................................................... 41
1.5 Meccanica dei fluidi1.5.1
Fluidi................................................................................................................................... 42
1.5.2
Forze sopra un fluido.......................................................................................................... 43
1.5.3
Caso statico......................................................................................................................... 44
1.5.4
Scorrimento dei fluidi......................................................................................................... 45
1.5.5
Scorrimenti in una porzione tridimensionale di fluido....................................................... 48
1.5.6
Descrizione dei moto.......................................................................................................... 48
1.5.7
Flusso
di un vettore e teorema di Gauss ............................................................................. 50
1.5.8
Applicazioni ....................................................................................................................... 51
1.5.9
Forze attive e teorema di Gauss.......................................................................................... 52
1.5.10
Equazioni di Stokes e Navier-Stokes ................................................................................. 54
1.5.11
Casi particolari e applicazioni ............................................................................................ 55
1.5.12
Equazione dell’energia ....................................................................................................... 57
1.5.13
Numero di Reynolds........................................................................................................... 58
000-000_INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
1.5.14
La similitudine di Reynolds ................................................................................................ 60
1.5.15
Applicazioni ........................................................................................................................ 60
1.5.16
Teorema di Buckingham ..................................................................................................... 61
2 TERMOLOGIA
(
P. Andreini
)
2.1 Generalità2.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 62
2.2 Termometria2.2.1
Termometri e scale termometriche...................................................................................... 62
2.3 Capacità termica2.3.1
Calore specifico................................................................................................................... 67
3 TRASMISSIONE DEL CALORE
(
P. Andreini
)
3.1 Generalità3.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 69
3.2 Conduzione3.2.1
Flusso termico ..................................................................................................................... 69
3.2.2
Equazione di Fourier (coordinate cartesiane)...................................................................... 71
3.2.3
Equazione di Fourier (coordinate cilindriche) .................................................................... 72
3.3 Convezione3.3.1
Generalità ............................................................................................................................ 73
3.3.2
Ebollizione .......................................................................................................................... 75
3.3.3
Condensazione .................................................................................................................... 76
3.4 Irraggiamento termico3.4.1
Generalità ............................................................................................................................ 78
3.4.2
Calore scambiato ................................................................................................................. 80
3.4.3
Irraggiamento degli aeriformi ............................................................................................. 83
3.5 Scambiatori di calore3.5.1
Generalità ............................................................................................................................ 93
3.5.2
Pareti cilindriche ................................................................................................................. 96
3.5.3
Pareti composte e pareti multiple ........................................................................................ 97
3.5.4
Isolamento rispetto all’irraggiamento ................................................................................. 97
3.5.5
Materiali isolanti e loro impiego ......................................................................................... 98
4 TERMODINAMICA
(
P. Andreini
)
4.1 Generalità4.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 104
4.2 Principi e funzioni termodinamiche4.2.1
Primo principio.................................................................................................................... 104
4.2.2
Secondo principio................................................................................................................ 104
4.2.3
Relazioni fondamentali ....................................................................................................... 105
4.2.4
Parametri caratteristici......................................................................................................... 106
4.2.5
Gas reali............................................................................................................................... 108
4.2.6
Funzioni termodinamiche.................................................................................................... 110
4.2.7
Transizioni di fase ............................................................................................................... 113
4.2.8
Punto critico ........................................................................................................................ 115
4.2.9
Transizioni di fase del II° ordine......................................................................................... 115
4.2.10
Solubilità ............................................................................................................................. 119
4.3 Trasformazioni termodinamiche4.3.1
Generalità ............................................................................................................................ 121
4.3.2
Gas....................................................................................................................................... 121
4.3.3
Vapori saturi ........................................................................................................................ 122
4.3.4
Vapore d’acqua surriscaldato .............................................................................................. 126
000-000_INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
4.3.5
Diagramma
h
=
s
(o di Mollier) ......................................................................................... 127
4.3.6
Aria umida .......................................................................................................................... 134
4.4 Cicli termodinamici4.4.1
Trasformazioni e cicli......................................................................................................... 137
4.4.2
Cicli a gas e a vapore.......................................................................................................... 138
4.4.3
Cicli a gas ........................................................................................................................... 138
4.4.4
Cicli a vapore...................................................................................................................... 142
4.4.5
Cicli inversi ........................................................................................................................ 144
4.4.6
Cicli a gas ........................................................................................................................... 145
4.4.7
Ciclo inverso a vapore ........................................................................................................ 146
4.5 Sistemi aperti4.5.1
Generalità ........................................................................................................................... 147
4.5.2
Liquidi (incomprimibili). Pompa........................................................................................ 149
4.5.3
Gas e vapori (comprimibili). Compressori ......................................................................... 150
4.5.4
Ugelli .................................................................................................................................. 151
4.6 Lavoro massimo o exergia4.6.1
Generalità ........................................................................................................................... 154
4.7 Sistemi sede di combustione4.7.1
Generalità ........................................................................................................................... 156
5 SCAMBIATORI DI CALORE
(
P. Ferrari
)
5.1 Generalità5.1.1
Definizioni .......................................................................................................................... 158
5.2 Metodi di progetto5.2.1
Teoria.................................................................................................................................. 158
5.2.2
Scambiatori di calore a più passaggi .................................................................................. 163
5.2.3
Scambiatori a flussi incrociati ............................................................................................ 165
5.2.4
Elementi costruttivi ............................................................................................................ 168
5.2.5
Scambio termico e perdite di carico ................................................................................... 171
6 IMPIANTI FRIGORIFERI – POMPE DI CALORE
(
D. Miari
)
6.1 Frigoriferi6.1.1
Ciclo frigorifero a compressione ........................................................................................ 174
6.1.2
Fluidi frigorigeni ................................................................................................................ 176
6.1.3
Compressore ....................................................................................................................... 176
6.1.4
Cielo frigorifero ad assorbimento....................................................................................... 178
6.1.5
Condensatori....................................................................................................................... 180
6.1.6
Evaporatori (o vaporizzatori) ............................................................................................. 180
6.1.7
Raffreddamento con circolazione di liquidi freddi (acqua o soluzione incongelabile)...... 181
6.1.8
Isolazioni termiche ............................................................................................................. 186
6.2 Pompe di calore6.2.1
Generalità ........................................................................................................................... 188
7 AEROSTATICA E AERODINAMICA APPLICATA
(
R. Mautino
)
7.1 Aerostatica7.1.1
Leggi fondamentali degli aeriformi.................................................................................... 189
7.1.2
Aria tipo internazionale ...................................................................................................... 189
7.1.3
Aerostati ............................................................................................................................. 189
7.2 Aerodinamica applicata7.2.1
Definizioni .......................................................................................................................... 192
7.2.2
Portanza .............................................................................................................................. 195
7.2.3
Resistenza ........................................................................................................................... 207
7.2.4
Resistenza di componenti di velivoli.................................................................................. 224
7.2.5
Resistenza di veicoli terrestri.............................................................................................. 225
000-000_INDICE GENERALE Page 3 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
7.3 Aerodinamica transonica e supersonica7.3.1
Correnti compressibili adiabatiche...................................................................................... 226
7.3.2
Correnti subsoniche e transoniche....................................................................................... 228
7.3.3
Correnti supersoniche.......................................................................................................... 231
7.3.4
Riscaldamento aerodinamico .............................................................................................. 235
8 ACUSTICA APPLICATA
(
M. Guazzotti
)
8.1 Onde sonore8.1.1
Generalità ............................................................................................................................ 236
8.1.2
Audiogramma. Intensità delle sensazioni uditive ............................................................... 2368.1.3 Fonometri e analizzatori...................................................................................................... 2388.1.4 Misure fonometriche ........................................................................................................... 2418.1.5 Propagazione, velocità, assorbimento del suono................................................................. 2448.1.6 Tempo di riverberazione. Eco. Diffusione .......................................................................... 2518.1.7 Modelli previsionali per l’acustica architettonica ............................................................... 2568.2 Isolamento acustico8.2.1 Isolamento acustico normalizzato ....................................................................................... 2578.2.2 Potere fonoisolante.............................................................................................................. 2588.2.3 Attenuazione del suono nei condotti ................................................................................... 2658.2.4 Trattamenti antirombo......................................................................................................... 2668.2.5 I requisiti acustici passivi degli edifici ................................................................................ 2668.2.6 Gli indici di valutazione ...................................................................................................... 2688.2.7 Rumori industriali ............................................................................................................... 2698.3 Propagazione del suono in campo libero8.3.1 Generalità ............................................................................................................................ 2728.3.2 Rumore da traffico autoveicolare........................................................................................ 2868.4 Modelli per la stima dell’impatto acustico ambientale .................................................. 292
9 MISURE E REGOLAZIONI INDUSTRIALI (C. Torresan)9.1 Generalità9.1.1 Definizioni........................................................................................................................... 2949.2 Misure9.2.1 Misura delle portate delle correnti in pressione .................................................................. 2949.2.2 Misura delle pressioni ......................................................................................................... 2979.2.3 Misura dei livelli ................................................................................................................. 2989.2.4 Misura delle temperature..................................................................................................... 2999.2.5 Misure di pesi e forze con estensimetri elettrici (strain gage)............................................. 3029.2.6 Misure con radioisotopi....................................................................................................... 3029.2.7 Misure con analizzatori ....................................................................................................... 3039.3 Regolazioni9.3.1 Introduzione ........................................................................................................................ 3039.3.2 Anello di regolazione .......................................................................................................... 3039.3.3 Caratteristica di risposta del processo ................................................................................. 3059.3.4 Regolatori continui.............................................................................................................. 3059.3.5 Regolatori discontinui ......................................................................................................... 3089.3.6 Scelta e messa a punto dei regolatori .................................................................................. 3109.3.7 Regolazioni speciali ............................................................................................................ 3119.3.8 Tipi di strumentazione......................................................................................................... 3129.3.9 Valvole di regolazione ........................................................................................................ 3139.4 Specifiche e documentazione9.4.1 Diagrammi P&I (Piping and Instrumentation).................................................................... 3169.5 Sistemi di controllo avanzato9.5.1 Sistemi di controllo distribuito (DCS) ................................................................................ 3179.5.2 Controlli logici programmabili (PLC)................................................................................. 317
000-000_INDICE GENERALE Page 4 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
10 ILLUMINOTECNICA (C. Ferrara, P. Palladino)10.1 Grandezze fotometriche10.1.1 Intensità luminosa............................................................................................................... 31910.1.2 Flusso luminoso.................................................................................................................. 31910.1.3 Illuminamento..................................................................................................................... 31910.1.4 Luminanza .......................................................................................................................... 31910.2 Proprietà ottiche dei materiali10.2.1 Riflessione .......................................................................................................................... 32010.2.2 Trasmissione....................................................................................................................... 32010.2.3 Temperatura di colore......................................................................................................... 32010.2.4 Indice di resa cromatica...................................................................................................... 32110.3 Apparecchi e metodi di misura10.3.1 Luxmetro ............................................................................................................................ 32110.3.2 Luminazometri ................................................................................................................... 32110.3.3 Accorgimenti per le misure ................................................................................................ 32210.4 Curve fotometriche10.4.1 Costruzione e impiego........................................................................................................ 32210.5 Sorgenti luminose10.5.1 Attacchi lampade ................................................................................................................ 32310.5.2 Lampada a incandescenza .................................................................................................. 32310.5.3 Lampade a scarica .............................................................................................................. 32810.5.4 LED. Principi di funzionamento......................................................................................... 33710.6 Impianti di illuminazione10.6.1 Generalità ........................................................................................................................... 34010.6.2 Livelli di illuminamento ..................................................................................................... 34110.6.3 Calcoli di illuminamento .................................................................................................... 34410.7 Illuminazione di interni10.7.1 Illuminazione residenziale.................................................................................................. 34910.7.2 Illuminazione di scuole e uffici .......................................................................................... 34910.7.3 Illuminazione di ospedali ................................................................................................... 34910.7.4 Illuminazione di opere d’arte, chiese e musei .................................................................... 35010.7.5 Negozi e grandi magazzini ................................................................................................. 35010.7.6 Illuminazione industriale .................................................................................................... 35010.8 Illuminazione di esterni10.8.1 Illuminazione stradale ........................................................................................................ 35210.8.2 Illuminazione delle gallerie e sottopassaggi....................................................................... 35810.8.3 Proiettori ............................................................................................................................. 35910.8.4 Calcoli di illuminamento .................................................................................................... 36110.8.5 Illuminazione di grandi spazi all’aperto ............................................................................. 36210.8.6 Impianti sportivi all’aperto ................................................................................................. 36310.8.7 Illuminazione decorativa .................................................................................................... 366
11 OTTICA (F. Potenza)11.1 Generalità11.1.1 Definizioni .......................................................................................................................... 36811.2 Ottica geometrica e fisica11.2.1 Riflessione e rifrazione....................................................................................................... 36911.2.2 Indice di rifrazione ............................................................................................................. 37111.2.3 Prismi e loro applicazioni, catarifrangenti e microsfere..................................................... 37711.2.4 Lenti e specchi .................................................................................................................... 38611.2.5 Aberrazioni e principi della correzione .............................................................................. 39311.2.6 Luce polarizzata e applicazioni .......................................................................................... 40311.2.7 Il progetto ottico ................................................................................................................. 40911.2.8 Componentistica ottica ....................................................................................................... 411
000-000_INDICE GENERALE Page 5 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
11.3 Strumenti ottici11.3.1 Sistemi afocali (cannocchiale e derivati) ............................................................................ 41211.3.2 Microscopio......................................................................................................................... 41511.3.3 Illuminatori.......................................................................................................................... 41911.3.4 Meccanica per ottica............................................................................................................ 42111.3.5 Interferometria metrica........................................................................................................ 42411.3.6 Codificatori per misure automatiche in forma digitale di lunghezze e angoli .................... 42611.3.7 Periscopi .............................................................................................................................. 42711.3.8 Trattamento delle immagini ................................................................................................ 43011.4 Impieghi del laser11.4.1 Sorgenti laser e componentistica accessoria ....................................................................... 43311.4.2 Applicazioni del laser alla metrologia................................................................................. 43611.4.3 Applicazioni industriali dei laser di potenza ....................................................................... 43711.5 Aspetti energetici dell’ottica11.5.1 Assorbimento ed emissione della radiazione ...................................................................... 43811.5.2 Filtri e materiali per strati riflettenti .................................................................................... 44511.5.3 Sorgenti di radiazione.......................................................................................................... 44811.5.4 Fotometria e teoria del colore.............................................................................................. 45111.5.5 Energetica strumentale ........................................................................................................ 456
000-000_INDICE GENERALE Page 6 Tuesday, March 6, 2012 8:52 AM
Sezione CMateriali e loro proprietà
1 ELEMENTI CHIMICI, MASSE VOLUMICHE E IN MUCCHIODI VARIE SOSTANZE
(
A. Giarrusso, L. Porri
)
1.1 Elementi1.1.1
Tabelle ................................................................................................................................ 1
1.2 Sostanze1.2.1
Massa volumica e densità ................................................................................................... 3
2 METALLI E LORO PROPRIETÀ2.1 Proprietà generali dei metalli
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.1.1
Note introduttive................................................................................................................. 8
2.2 Ferro, acciaio, ghisa
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.2.1
Generalità ........................................................................................................................... 9
2.2.2
Acciai.................................................................................................................................. 9
2.2.3
Trattamenti termici degli acciai.......................................................................................... 11
2.2.4
Trattamenti termochimici di diffusione.............................................................................. 19
2.2.5
Trattamenti termomeccanici (TTM)................................................................................... 20
2.2.6
Classificazione dei tipi di acciai ......................................................................................... 21
2.2.7
Designazione convenzionale degli acciai ........................................................................... 21
2.2.8
Acciai (non legati) di base e di qualità ............................................................................... 22
2.2.9
Acciai (non legati e legati) speciali da costruzione ............................................................ 26
2.2.10
Acciai per impieghi particolari ........................................................................................... 36
2.2.11
Acciai per tubi .................................................................................................................... 43
2.2.12
Acciai inossidabili .............................................................................................................. 43
2.2.13
Acciai per utensili............................................................................................................... 43
2.2.14
Acciai maraging.................................................................................................................. 47
2.2.15
Acciai e leghe per magneti permanenti .............................................................................. 47
2.2.16
Acciai per getti ................................................................................................................... 51
2.2.17
Ghise................................................................................................................................... 57
2.3 Leghe refrattarie
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.3.1
Generalità ........................................................................................................................... 72
2.4 Alluminio e sue leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.4.1
Generalità ........................................................................................................................... 74
2.4.2
Leghe di Al per applicazioni elettriche .............................................................................. 74
2.4.3
Leghe di Al da fonderia e da lavorazione plastica ............................................................. 75
2.4.4
Designazione convenzionale delle leghe di Al................................................................... 78
2.5 Magnesio e sue leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.5.1
Generalità ........................................................................................................................... 79
2.5.2
Designazione convenzionale delle leghe di Mg ................................................................. 82
2.6 Titanio e sue leghe2.6.1
Generalità ........................................................................................................................... 82
2.7 Rame e sue leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.7.1
Rame................................................................................................................................... 84
2.7.2
Bronzi ................................................................................................................................. 84
2.7.3
Ottoni .................................................................................................................................. 88
2.8 Leghe di tungsteno (wolframio)
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.8.1
Generalità ........................................................................................................................... 91
000-000 INDICE GENERALE Page 1 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
2.8.2
Leghe dure per utensili ........................................................................................................ 91
2.8.3
Leghe per ricoprimenti ........................................................................................................ 91
2.8.4
Leghe pesanti....................................................................................................................... 92
2.9 Nichel e sue leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.9.1
Generalità ............................................................................................................................ 92
2.10 Cobalto e sue leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.10.1
Generalità ............................................................................................................................ 93
2.11 Altre leghe
(
M. Balbi, W. Nicodemi
)
2.11.1
Metalli antifrizione.............................................................................................................. 93
2.11.2
Leghe di zinco ..................................................................................................................... 94
2.11.3
Leghe a basso punto di fusione ........................................................................................... 94
2.11.4
Leghe di piombo.................................................................................................................. 94
2.12 Scorrimento viscoso
(
G. Belloni
)
2.12.1
Caratteristiche meccaniche a scorrimento viscoso dei metalli............................................ 95
2.13 Fatica nei metalli
(
G. Belloni
)
2.13.1
Caratteristiche meccaniche di resistenza a fatica nei metalli .............................................. 106
2.14 Caratteristiche meccaniche ad alta temperatura
(
G. Belloni
)
2.14.1
Caratteristiche dei metalli più comuni ad alta temperatura................................................. 114
3 RESISTENZA DEI MATERIALI METALLICI3.1 Trazione a temperatura ambiente
(
G. Belloni
)
3.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 133
3.1.2
Provette e condizioni di prova............................................................................................. 137
3.1.3
Proprietà dei vari materiali .................................................................................................. 138
3.2 Trazione a temperatura elevata
(
G. Belloni
)
3.2.1
Prova di trazione a temperatura elevata .............................................................................. 141
3.2.2
Proprietà dei vari materiali .................................................................................................. 144
3.3 Trazione a bassa temperatura
(
G. Belloni
)
3.3.1
Proprietà di trazione e resilienza ......................................................................................... 145
3.4 Compressione
(
G. Belloni
)
3.4.1
Prova di compressione (UNI 558)....................................................................................... 145
3.4.2
Proprietà dei vari materiali .................................................................................................. 146
3.5 Aspetti fisici delle prove
(
G. Belloni
)
3.5.1
Non linearità........................................................................................................................ 148
3.5.2
Snervamento........................................................................................................................ 149
3.5.3
Rottura................................................................................................................................. 150
3.6 Schemi ideali
(
G. Belloni
)
3.6.1
Legame elastico lineare....................................................................................................... 153
3.6.2
Legame elastoplastico ......................................................................................................... 153
3.6.3
Schema elastoplastico con rinforzamento ........................................................................... 153
3.6.4
Legame rigidoplastico ......................................................................................................... 154
3.6.5
Legame rigidoplastico con rinforzamento........................................................................... 154
3.6.6
Legame elastoplastico omogeneo........................................................................................ 154
3.6.7
Materiali simmetrici ............................................................................................................ 157
3.7 Flessione
(
G. Belloni
)
3.7.1
Prova di flessione ................................................................................................................ 158
3.7.2
Sollecitazione di flessione................................................................................................... 158
3.8 Torsione e taglio
(
G. Belloni
)
3.8.1
Definizioni........................................................................................................................... 161
3.8.2
Prova di torsione.................................................................................................................. 162
3.8.3
Sollecitazione di torsione .................................................................................................... 162
3.8.4
Sollecitazione di taglio ........................................................................................................ 168
3.9 Piegamento
(
G. Belloni
)
3.9.1
Prova di piegamento (UNI 564) .......................................................................................... 169
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3.10 Durezza
(
G. Belloni
)
3.10.1
Prova di durezza Brinell (UNI 560) ................................................................................... 170
3.10.2
Prova di durezza Vickers (UNI 1955) ................................................................................ 172
3.10.3
Prova di durezza Rockwell (UNI 562) ............................................................................... 173
3.10.4
Conversione della durezza in resistenza a trazione ............................................................ 176
3.11 Resilienza3.11.1
Prova di resilienza
(
G. Belloni
) ........................................................................................ 178
3.11.2
Proprietà dei materiali
(
C. Carmignani
)........................................................................... 179
3.12 Scorrimento viscoso e rilassamento
(
G. Belloni, G. Bernasconi
)
3.12.1
Definizioni .......................................................................................................................... 180
3.12.2
Scorrimento viscoso indotto dalla temperatura .................................................................. 180
3.12.3
Scorrimento viscoso indotto da radiazioni ......................................................................... 193
3.12.4
Rilassamento....................................................................................................................... 194
3.13 Fatica con rottura dopo molti cicli
(
G. Belloni
)
3.13.1
Proprietà dei vari materiali ................................................................................................. 202
3.13.2
Considerazioni affidabilistiche........................................................................................... 209
3.14 Fatica con rottura dopo pochi cicli
(
E. Manfredi
)
3.14.1
Fatica oligociclica a temperatura ambiente ........................................................................ 211
3.14.2 Fatica oligociclica ad alta temperatura ............................................................................... 2143.15 Effetti locali (G. Belloni, G. Bernasconi)3.15.1 Effetto d’intaglio ................................................................................................................ 2163.15.2 Effetto di dimensione ......................................................................................................... 2303.15.3 Effetto di finitura superficiale ............................................................................................ 2323.15.4 Effetto di corrosione ........................................................................................................... 2343.16 Verifica della resistenza (G. Belloni)3.16.1 Posizione del problema, coefficienti di sicurezza esterno ed interno................................. 2363.16.2 Sforzo limite e sforzo ammissibile ..................................................................................... 2383.16.3 Verifica della resistenza per stati di sforzo monoassiali .................................................... 2413.16.4 Coefficiente di sicurezza apparente.................................................................................... 2533.16.5 Stati di sforzo pluriassiali ................................................................................................... 2543.17 Meccanica della frattura (C. Carmignani)3.17.1 Definizioni .......................................................................................................................... 3003.17.2 Meccanica della frattura in campo elastico lineare ............................................................ 3003.17.3 Meccanica della frattura in campo elastoplastico............................................................... 3033.17.4 Valutazione dell’avanzamento stabile di una fessura......................................................... 306
4 VETRO (M. Guglielmi, G. Scarinci)4.1 Stato vetroso ...................................................................................................................... 3084.2 Proprietà del vetro4.2.1 Viscosità ............................................................................................................................. 3094.2.2 Densità ................................................................................................................................ 3104.2.3 Tensione superficiale.......................................................................................................... 3104.2.4 Proprietà termiche .............................................................................................................. 3114.2.5 Proprietà meccaniche.......................................................................................................... 3124.2.6 Proprietà ottiche.................................................................................................................. 3144.2.7 Proprietà elettriche e dielettriche........................................................................................ 3174.2.8 Resistenza chimica ............................................................................................................. 3174.2.9 Proprietà additive................................................................................................................ 318
5 MATERIALI PER L’EDILIZIA 5.1 Legno (G. Giordano, L. Uzielli, G. Bonamini)5.1.1 Aspetto e caratteri strutturali .............................................................................................. 3205.1.2 Caratteri fisici ..................................................................................................................... 321
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5.1.3 Caratteristiche di resistenza meccanica del legno ........................................................ 3235.1.4 Difetti .................................................................................................................................. 3245.1.5 Durata, essiccazione, difesa e preservazione del legno....................................................... 3255.1.6 Assortimenti legnosi, qualificazione e denominazioni ....................................................... 3265.1.7 Legno strutturale, materiali derivati dal legno per uso strutturale ...................................... 3275.2 Pietre5.2.1 Proprietà caratteristiche delle pietre .................................................................................... 3295.2.2 Classificazione geologica delle rocce che interessano le costruzioni ................................. 3305.2.3 Dati caratteristici dei principali tipi di rocce....................................................................... 3305.2.4 Le pietre nelle costruzioni ................................................................................................... 3315.2.5 Principali pietre naturali italiane ......................................................................................... 3325.3 Inerti5.3.1 Sabbia .................................................................................................................................. 3425.3.2 Ghiaia e pietrisco................................................................................................................. 3425.4 Leganti5.4.1 Calci .................................................................................................................................... 3435.4.2 Pozzolana ............................................................................................................................ 3435.4.3 Cementi ............................................................................................................................... 3435.4.4 Gesso ................................................................................................................................... 3455.4.5 Malte.................................................................................................................................... 3455.4.6 Calcestruzzi ......................................................................................................................... 3465.5 Laterizi5.5.1 Generalità ............................................................................................................................ 3475.5.2 Mattoni ................................................................................................................................ 3475.5.3 Elementi prodotti industrialmente....................................................................................... 349
6 COMBUSTIBILI6.1 Generalità (A. Girelli)6.1.1 Natura dei combustibili ....................................................................................................... 3506.1.2 Proprietà generali dei combustibili. Stechiometria della combustione ............................... 3506.2 Combustibili solidi (A. Girelli)6.2.1 Combustibili solidi naturali ................................................................................................. 3536.2.2 Legno................................................................................................................................... 3546.2.3 Torba ................................................................................................................................... 3546.2.4 Lignite ................................................................................................................................. 3546.2.5 Carboni fossili veri e propri: litantrace e antracite .............................................................. 3546.2.6 Campionamento, analisi e classificazione dei combustibili minerali solidi........................ 3546.2.7 Combustibili solidi artificiali .............................................................................................. 3576.2.8 Combustibili derivati da rifiuti ............................................................................................ 3576.3 Combustibili liquidi (G. Pinelli)6.3.1 Generalità ............................................................................................................................ 3576.3.2 Combustibili per bruciatori ................................................................................................. 3596.3.3 Combustibili per motori a combustione interna.................................................................. 3596.3.4 Additivi................................................................................................................................ 3656.4 Combustibili gassosi (A. Girelli)6.4.1 Generalità ............................................................................................................................ 3666.4.2 Immagazzinamento, trasporto e distribuzione .................................................................... 3666.4.3 Gas combustibili naturali .................................................................................................... 3676.4.4 Gas combustibili da sostanze naturali rinnovabili............................................................... 3686.4.5 Combustibili gassosi artificiali............................................................................................ 3696.4.6 Gas di petrolio liquefatti (GPL) .......................................................................................... 3706.4.7 Classificazione dei combustibili gassosi. Intercambiabilità............................................. 3716.4.8 Norme di sicurezza per i gas combustibili .......................................................................... 372
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7 LUBRIFICANTI E ISOLANTI (A. Girelli, E. Stefini)7.1 Lubrificanti7.1.1 Scopo della lubrificazione .................................................................................................. 3737.1.2 Lubrificanti e sistemi di lubrificazione............................................................................... 3737.1.3 Classificazione.................................................................................................................... 3737.1.4 Analisi e prove.................................................................................................................... 3777.1.5 Grassi lubrificanti ............................................................................................................... 3797.2 Isolanti7.2.1 Oli isolanti .......................................................................................................................... 379
8 PRINCIPALI PRODOTTI DELL’INDUSTRIA CHIMICA (A. Giarrusso, L. Porri)8.1 Acidi8.1.1 Acido solforico H2SO4 ....................................................................................................... 3818.1.2 Acido cloridrico, HCl (acido muriatico) ............................................................................ 3828.1.3 Acido nitrico, HNO3........................................................................................................... 3828.1.4 Anidride carbonica, CO2 .................................................................................................... 3828.1.5 Acido acetico, CH3COOH.................................................................................................. 3838.2 Alcali8.2.1 Carbonato di sodio, Na2CO3 (soda).................................................................................... 3848.2.2 Carbonato di potassio, K2CO3 (potassa)............................................................................. 3848.2.3 Idrossido di sodio, NaOH (soda caustica) .......................................................................... 3858.2.4 Idrossido di potassio, KOH (potassa caustica) ................................................................... 3858.2.5 Ammoniaca, NH3 ............................................................................................................... 3858.2.6 Ossido di calcio, CaO (calce viva) ..................................................................................... 3858.3 Sali, solventi e prodotti diversi8.3.1 Cloruro di ammonio, NH4Cl (sale ammonico)................................................................... 3868.3.2 Cloruro di sodio, NaCl ....................................................................................................... 3868.3.3 Nitrato di sodio, NaNO3 (salnitro o nitro del Cile) ............................................................ 3868.3.4 Nitrato di potassio, KNO3 (nitro) ....................................................................................... 3868.3.5 Tiosolfato di sodio (iposolfito), Na2S2O3 + 5H2O ............................................................. 3868.3.6 Cloruro di calce .................................................................................................................. 3868.3.7 Solfuro di carbonio, CS2..................................................................................................... 3878.3.8 Tricloroetilene (trielina), C2HCl3 ....................................................................................... 3878.3.9 Acetone, CH3COCH3 (dimetilchetone).............................................................................. 3878.3.10 Benzene, C6H6 .................................................................................................................... 3878.3.11 Alcool etilico, C2H5OH (etanolo, spirito di vino) .............................................................. 3878.3.12 Alcool metilico, CH3OH (metanolo, spirito di legno)........................................................ 3878.3.13 Etere etilico (C2H5)2O (etere, etere solforico) .................................................................... 3918.3.14 Glicerina, C3H5(OH)3 ......................................................................................................... 3918.3.15 Acetilene, C2H2 .................................................................................................................. 3918.3.16 Fenolo, C6H5OH (acido fenico, acido carbolico) ............................................................... 3918.3.17 Aldeide formica, HCHO (formaldeide o metanale) ........................................................... 3918.3.18 Aldeide acetica, CH3CHO (acetaldeide, etanale) ............................................................... 3918.3.19 Aldeide benzoica, C6H5CHO (benzaldeide)....................................................................... 3928.4 Solventi8.4.1 Proprietà di solventi e plastificanti ..................................................................................... 392
9 ELASTOMERI SINTETICI (V. Lo Scalzo)9.1 Generalità9.1.1 Definizione ......................................................................................................................... 3939.2 Elastometri di largo consumo9.2.1 Elastomeri stirenici o gomme SBR .................................................................................... 3969.2.2 Elastomeri stereospecifici................................................................................................... 397
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9.3 Elastometri speciali a medio costo9.3.1 Elastomeri nitrilici o gomme NBR (nitrile-butadiene rubber) ............................................ 3999.3.2 Elastomeri cloroprenici o gomme CR (chloroprene rubber)............................................... 4009.3.3 Elastomeri butilici o IIR (isobutilene-isoprene rubber) ...................................................... 4009.3.4 Elastomeri butilici alogenati BIIR o CIIR........................................................................... 4019.3.5 Elastomeri etilen-propilenici EPM e EPDM, EOM............................................................ 4019.4 Elastometri speciali ad alto costo9.4.1 Elastomeri nitrilici idrogenati o gomme HNBR ................................................................. 4029.4.2 Elastomeri siliconici o gomme Q........................................................................................ 4029.4.3 Elastomeri fluorurati o gomme FPM .................................................................................. 4029.4.4 Elastomeri perfluorurati o gomme FFKM .......................................................................... 4049.4.5 Elastomeri fluorosiliconici o gomme FMQ e FVMQ ......................................................... 4049.4.6 Elastomeri epicloridrinici o CO, ECO, GECO ................................................................... 4049.4.7 Elastomeri acrilici o gomme ACM ..................................................................................... 4059.4.8 Elastomeri poliuretanici o gomme AU ed EU .................................................................... 4059.4.9 Elastomeri polisolfurici o gomme T.................................................................................... 4059.4.10 Elastomeri a base di ossido di propilene o gomme GPO .................................................... 4059.4.11 Elastomeri polifosfazenici o gomme FZ e PZ..................................................................... 4069.4.12 Polimeri clorosolfonati CSM e clorurati CPE..................................................................... 4069.5 Elastometri termoplastici9.5.1 Gomme termoplastiche «Y»................................................................................................ 4069.5.2 Altri elastomeri a blocchi «Y» ............................................................................................ 4089.5.3 Leghe elastomeriche termoplastiche o “TPE” .................................................................... 4099.5.4 Lavorazione e applicazioni.................................................................................................. 4109.6 Lattici9.6.1 Generalità ............................................................................................................................ 4109.7 Vulcanizzazione9.7.1 Generalità ............................................................................................................................ 4119.7.2 Caratteristiche dei vulcanizzati ........................................................................................... 4119.7.3 Prove sugli elastomeri vulcanizzati..................................................................................... 4129.7.4 Scelta dei vulcanizzati per le applicazioni .......................................................................... 414
10 ESPLOSIVI PER IMPIEGHI CIVILI E MINERARI (R. Mancini)10.1 Definizioni10.1.1 Terminologia corrente ......................................................................................................... 41610.2 Nozioni generali10.2.1 Nozioni generali sulla chimica e fisica degli esplosivi ....................................................... 41610.2.2 Effetti dell’esplosivo sul mezzo circostante........................................................................ 41710.3 Prove sugli esplosivi10.3.1 Generalità ............................................................................................................................ 41810.3.2 Prove riguardanti la sicurezza di trasporto, manipolazione, impiego ................................. 41810.3.3 Prove per valutare l’efficacia e le modalità d’impiego ....................................................... 41910.4 Principali tipi di esplosivo10.4.1 Classificazione, campi preferenziali di impiego ................................................................. 41910.4.2 Confezionamento ................................................................................................................ 42010.4.3 Tipi comunemente usati in Italia......................................................................................... 42110.5 Mezzi d’innesco10.5.1 Funzioni e modo di impiego dei mezzi di innesco.............................................................. 42110.5.2 Micce ordinarie (o a lenta combustione)............................................................................. 42210.5.3 Micce detonanti ................................................................................................................... 42210.5.4 Detonatori ordinari ed elettrici ............................................................................................ 42210.5.5 Prove sui mezzi d’innesco................................................................................................... 42410.5.6 Esploditori ........................................................................................................................... 425
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10.5.7 Accessori vari per l’impiego degli esplosivi ...................................................................... 42610.6 Trasporto e conservazione degli esplosivi10.6.1 Normativa ........................................................................................................................... 426
11 MATERIE PLASTICHE (D. Pagani)11.1 Generalità11.1.1 Definizioni .......................................................................................................................... 42811.2 Resine termoindurenti11.2.1 Resine fenoliche ................................................................................................................. 42811.2.2 Resine ureiche .................................................................................................................... 42911.2.3 Resine melamminiche ........................................................................................................ 42911.2.4 Resine poliestere................................................................................................................. 43011.2.5 Resine epossidiche.............................................................................................................. 43211.3 Resine cellulosiche11.3.1 Acetato di cellulosa ............................................................................................................ 43311.3.2 Aceto butirrato di cellulosa ................................................................................................ 43311.3.3 Etilcellulosa ........................................................................................................................ 43311.4 Resine termoplastiche sintetiche11.4.1 Polietilenglicoletereftalato.................................................................................................. 43411.4.2 Poliammidi ......................................................................................................................... 43411.4.3 Policarbonati....................................................................................................................... 43511.4.4 Polietilene ........................................................................................................................... 43511.4.5 Polipropilene....................................................................................................................... 43711.4.6 Polimetilmetacrilato ........................................................................................................... 43811.4.7 Polistirene ........................................................................................................................... 43911.4.8 Copolimeri dello stirene ..................................................................................................... 43911.4.9 ABS (Acrilonitrile-Butadiene-Stirene)............................................................................... 43911.4.10 Poltetrafluoroetilene ........................................................................................................... 43911.4.11 Poliuretani........................................................................................................................... 44011.4.12 Cloruro di polivinile (polivinilcloruro PVC)...................................................................... 44011.4.13 Acetato di polivinile ........................................................................................................... 44111.4.14 Alcool polivinilico.............................................................................................................. 44111.4.15 Acetali di polivinile ............................................................................................................ 44211.4.16 Resine poliacetaliche .......................................................................................................... 44211.4.17 Schiume ed espansi............................................................................................................. 450
12 RIVESTIMENTI ORGANICI PROTETTIVI (D. Pagani)12.1 Generalità12.1.1 Rivestimenti organici di superficie..................................................................................... 45112.2 Filmogeni12.2.1 Sostanze filmogene............................................................................................................. 45112.2.2 Resine naturali .................................................................................................................... 45312.2.3 Resine artificiali.................................................................................................................. 45412.2.4 Solvente .............................................................................................................................. 45912.2.5 Plastificanti ......................................................................................................................... 45912.3 Pigmenti e vernici12.3.1 Pigmento............................................................................................................................. 46212.4 Tipi di prodotti vernicianti12.4.1 Generalità ........................................................................................................................... 46512.4.2 Prodotti vernicianti per acciaio........................................................................................... 46512.4.3 Prodotti vernicianti per legno ............................................................................................. 46612.4.4 Prodotti vernicianti per cemento ........................................................................................ 467
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13 COMPOSITI (V. Lo Scalzo, I. Crivelli Visconti)13.1 Generalità13.2 Compositi polimerici13.2.1 Definizioni e componenti principali.................................................................................... 46813.2.2 Fase continua....................................................................................................................... 46913.2.3 Rinforzo............................................................................................................................... 46913.2.4 Interfaccia............................................................................................................................ 46913.2.5 Lamina................................................................................................................................. 47013.2.6 Laminato.............................................................................................................................. 47013.2.7 Nanotecnologia.................................................................................................................... 47013.3 Fase continua13.3.1 Matrici termoplastiche......................................................................................................... 47013.3.2 Matrici termoindurenti ........................................................................................................ 47113.4 Rinforzo13.4.1 Fibre continue...................................................................................................................... 47313.4.2 Fibre discontinue ................................................................................................................. 47313.4.3 Semilavorati a base di fibre continue .................................................................................. 47313.4.4 Semilavorati da fibre discontinue........................................................................................ 47513.4.5 Fibre di vetro, silice e quarzo .............................................................................................. 47613.4.6 Fibre di boro e carburi di silicio .......................................................................................... 47613.4.7 Fibre di carbonio ................................................................................................................. 47713.4.8 Fibre aramidiche.................................................................................................................. 47813.4.9 Altre fibre organiche speciali .............................................................................................. 47913.4.10 Particelle.............................................................................................................................. 47913.4.11 Nanocompositi .................................................................................................................... 47913.5 Progettazione13.5.1 Generalità ............................................................................................................................ 48013.5.2 Ciclo base di progettazione ................................................................................................. 48013.5.3 Coefficienti di sicurezza e criteri di resistenza.................................................................... 48113.5.4 Approcci progettuali per strutture in compositi avanzati .................................................... 48213.6 Tipologia dei compositi13.6.1 Segmentazione ................................................................................................................... 48313.6.2 Famiglie di compositi per raggruppamento di processi produttivi ..................................... 48313.6.3 Famiglie di compositi per segmenti di utilizzazione........................................................... 49013.7 Tecnologie di fabbricazione dei compositi13.7.1 Introduzione ........................................................................................................................ 49113.7.2 Stampaggio con un solo stampo.......................................................................................... 49213.7.3 Stampaggio con stampo e controstampo............................................................................. 49213.7.4 Formatura per contatto a spruzzo ........................................................................................ 49313.7.5 Stampaggio in sacco............................................................................................................ 49313.7.6 Formatura a iniezione della resina (RTM e S-RIM) ........................................................... 49413.7.7 Formatura per avvolgimento ............................................................................................... 49613.7.8 Produzione in continuo mediante pultrusione..................................................................... 49713.7.9 Stampaggio di preimpregnati a scorrimento (SMC o Sheet Moulding Compound)........... 49813.7.10 Stampaggio di massa con fibre corte (BMC o Bulk Moulding Compound)....................... 49813.7.11 Tecnologia del sacco in pressione....................................................................................... 49813.8 Tecniche di assiemaggio e giunzioni13.8.1 Giunti meccanici ................................................................................................................. 49913.8.2 Giunti adesivi ...................................................................................................................... 502
14 TRIBOLOGIA (R. Bassani)14.1 Generalità........................................................................................................................... 50314.2 Superfici14.2.1 Topografia delle superfici ................................................................................................... 503
000-000 INDICE GENERALE Page 8 Friday, March 2, 2012 8:41 AM
14.2.2 Superfici reali ..................................................................................................................... 50414.3 Attrito14.3.1 Attrito di strisciamento ....................................................................................................... 50414.3.2 Attrito di rotolamento ......................................................................................................... 51214.3.3 Attrito d’urto....................................................................................................................... 51214.4 Usura14.4.1 Tipi di usura........................................................................................................................ 51414.4.2 Usura dei materiali non metallici ...................................................................................... 52214.4.3 Usura in condizioni non usuali ........................................................................................... 52414.4.4 Altre classificazioni dell’usura ........................................................................................... 52414.4.5 Sistema tribologico non lubrificato .................................................................................... 52714.4.6 Prevenzione dell’usura ....................................................................................................... 52714.5 Lubrificazione14.5.1 Lubrificanti ed additivi ....................................................................................................... 52714.5.2 Tipi di lubrificazione .......................................................................................................... 52814.5.3 Scelta dei cuscinetti ............................................................................................................ 54614.5.4 Cuscinetti flessionali .......................................................................................................... 54714.6 Lubrificazione con gas14.6.1 Lubrificazione aerostatica .................................................................................................. 54814.6.2 Lubrificazione aerodinamica .............................................................................................. 54914.7 Levitazione magnetica14.7.1 Dipolo ................................................................................................................................. 55314.7.2 Solenoide ............................................................................................................................ 55414.7.3 Demagnetizzazione............................................................................................................. 55614.7.4 Tipi di supporti ................................................................................................................... 55714.8 Perdite tribologiche e tribometria14.8.1 Perdite tribologiche nelle macchine ................................................................................... 55914.8.2 Tribometria ......................................................................................................................... 560
15 ADESIVI STRUTTURALI E SIGILLANTI (V. Lo Scalzo)15.1 Generalità15.1.1 Introduzione........................................................................................................................ 56215.1.2 Campi applicativi................................................................................................................ 56215.1.3 Mercato europeo................................................................................................................. 56315.1.4 Adesivi in edilizia............................................................................................................... 56415.2 Condizioni di impiego15.2.1 Prove................................................................................................................................... 56515.2.2 Problemi di progettazione................................................................................................... 56515.2.3 Tipologie............................................................................................................................. 56615.2.4 Caratteristiche di deformazione lenta viscosa (creep)........................................................ 56715.2.5 Caratteristiche di durata a fatica ......................................................................................... 56815.3 Tecnologia dell’adesione strutturale15.3.1 Caratterizzazione tipica dell’adesivo e degli aderendi ....................................................... 56915.3.2 Famiglie di prodotto ........................................................................................................... 56915.3.3 Aderendi ............................................................................................................................. 57515.3.4 Cemento, laterizi, pietre, vetrate......................................................................................... 57815.3.5 Materiali polimerici e compositi ........................................................................................ 58115.3.6 Strutture sandwich .............................................................................................................. 58415.3.7 Adesione delle materie plastiche – Applicazioni ............................................................... 58515.3.8 Nastri adesivi per l’incollaggio strutturale ......................................................................... 58715.3.9 Caratteristiche degli adesivi ............................................................................................... 58915.4 Sigillanti15.4.1 Applicazione dei giunti sigillanti........................................................................................ 590
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15.4.2 Applicazioni e mercato........................................................................................................ 59115.4.3 Famiglie di prodotto ............................................................................................................ 59215.4.4 Confronto fra le prestazioni dei diversi prodotti ................................................................. 59315.4.5 Codice di calcolo................................................................................................................. 59415.4.6 Il mercato dei sigillanti in Europa ....................................................................................... 59415.5 Bibliografia15.5.1 Editori.................................................................................................................................. 59515.5.2 Pubblicazioni....................................................................................................................... 59515.5.3 Normativa............................................................................................................................ 595
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Sezione DScienza delle costruzioni
1 INTRODUZIONE
(
C. Gavarini
).................................................................................... 1
2 SISTEMI ARTICOLATI DI CORPI RIGIDI
(
C. Gavarini
)
2.1 Meccanica del corpo rigido2.1.1
Definizioni .......................................................................................................................... 3
2.1.2
Spostamenti ........................................................................................................................ 3
2.1.3
Forze ................................................................................................................................... 5
2.1.4
Vincoli ................................................................................................................................ 6
2.2 Meccanica dei sistemi articolati di corpi rigidi2.2.1
Cinematica.......................................................................................................................... 8
2.2.2
Statica ................................................................................................................................. 9
2.2.3
Dualità - Classificazione dei sistemi .................................................................................. 10
2.2.4
Teorema dei lavori virtuali ................................................................................................. 11
2.2.5
Sistemi piani elementari ..................................................................................................... 11
2.3 Applicazioni2.3.1
Generalità ........................................................................................................................... 13
2.3.2
Cinematica dei sistemi piani............................................................................................... 14
2.3.3
Statica dei sistemi piani: statica grafica.............................................................................. 15
2.3.4
Statica dei sistemi piani: metodi misti grafico-analitici ..................................................... 17
2.3.5
Sistemi spaziali ................................................................................................................... 19
2.3.6
Equazione dei lavori virtuali. Linee d’influenza ................................................................ 19
3 SISTEMI ISOSTATICI
(
C. Gavarini
)
3.1 Sistemi reticolari3.1.1
Definizioni .......................................................................................................................... 23
3.1.2
Statica ................................................................................................................................. 23
3.1.3
Sistemi piani ....................................................................................................................... 24
3.1.4
Linee d’influenza................................................................................................................ 25
3.2 Sistemi monodimensionali3.2.1
La trave............................................................................................................................... 26
3.2.2
Geometria delle sezioni ...................................................................................................... 27
3.2.3
Caratteristiche della sollecitazione ..................................................................................... 30
3.2.4
Equazioni indefinite dell’equilibrio.................................................................................... 31
3.2.5
Diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione .......................................................... 32
3.3 Solidi rigido-labili: fili3.3.1
Definizioni .......................................................................................................................... 35
3.3.2
Equilibrio dei fili nel piano................................................................................................. 35
4 SOLIDI DEFORMABILI
(
C. Gavarini
)
4.1 Meccanica del continuo4.1.1
Continui deformabili .......................................................................................................... 37
4.1.2
Cinematica.......................................................................................................................... 37
4.1.3
Statica ................................................................................................................................. 38
4.1.4
Condizioni al contorno ....................................................................................................... 40
4.1.5
Lavoro virtuale interno ....................................................................................................... 40
4.1.6
Teorema dei lavori virtuali. Dualità ................................................................................... 40
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4.2 Analisi dello stato tensionale4.2.1
Studio e rappresentazione della tensione ............................................................................ 41
4.2.2
Circolo di Mohr................................................................................................................... 42
4.2.3
Rappresentazione nello spazio ............................................................................................ 43
4.3 Solidi elastici4.3.1
Legame costitutivo. Elasticità lineare ................................................................................. 44
4.3.2
Il problema elastico ............................................................................................................. 44
4.3.3
Aspetti energetici del problema elastico ............................................................................. 44
4.3.4
Teoremi di minimo.............................................................................................................. 45
4.3.5
Termoelasticità .................................................................................................................... 46
5 STRUTTURE MONODIMENSIONALI
(
C. Gavarini
)
5.1 Teoria elastica della trave prismatica5.1.1
Il problema di De Saint Venant........................................................................................... 47
5.1.2
Sforzo normale eccentrico................................................................................................... 47
5.1.3
Solidi non reagenti a trazione.............................................................................................. 48
5.1.4
Flessione retta...................................................................................................................... 49
5.1.5
Flessione deviata ................................................................................................................. 52
5.1.6
Energia potenziale elastica .................................................................................................. 53
5.1.7
Torsione............................................................................................................................... 53
5.1.8
Flessione e taglio................................................................................................................. 56
5.2 Travi e sistemi di travi5.2.1
Estensione dei risultati di De Saint Venant......................................................................... 61
5.2.2
Deformata delle travi ad asse rettilineo............................................................................... 62
5.2.3
Studio delle travi ad asse rettilineo iperstatiche con il metodo degli spostamenti .............. 70
5.2.4
Formula generale dello spostamento................................................................................... 71
5.2.5
Sistemi di travi iperstatici. Metodo delle forze ................................................................... 72
5.2.6
Sistemi reticolari iperstatici................................................................................................. 75
5.2.7
Trave continua. Equazione dei tre momenti........................................................................ 76
5.2.8
Deformata dei STI. Linee d’influenza................................................................................. 78
5.2.9
Sistemi di travi iperstatici – Metodo degli spostamenti ...................................................... 80
5.2.10
Telai piani............................................................................................................................ 81
6 STRUTTURE BIDIMENSIONALI
(
C. Gavarini
)
6.1 Piastre6.1.1
L’equazione delle piastre sottili .......................................................................................... 101
6.1.2
Piastre rettangolari............................................................................................................... 102
6.1.3
Piastre circolari.................................................................................................................... 104
6.1.4
Superfici d’influenza ........................................................................................................... 104
6.2 Volte sottili6.2.1
Definizioni........................................................................................................................... 107
6.2.2
Membrane di forma qualsiasi .............................................................................................. 108
6.2.3
Membrane di rivoluzione .................................................................................................... 110
6.2.4
Membrane cilindriche ......................................................................................................... 112
6.2.5
Volte cilindriche.................................................................................................................. 113
7 STABILITÀ DELL’EQUILIBRIO
(
A. Luongo
)
7.1 Criteri di stabilità7.1.1
Definizioni........................................................................................................................... 117
7.1.2
Teoria linearizzata: carico critico........................................................................................ 117
7.2 Sistemi discreti7.2.1
Sistemi a un grado di libertà................................................................................................ 119
7.2.2
Sistemi a più gradi di libertà ............................................................................................... 122
000-000 INDICE GENERALE Page 2 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
7.3 Sistemi continui7.3.1
Formulazione...................................................................................................................... 124
7.3.2
Stabilità flessionale di travi ................................................................................................ 125
7.3.3
Stabilità flesso-torsionale di profili aperti .......................................................................... 129
7.3.4
Stabilità laterale di travi inflesse ........................................................................................ 131
7.3.5
Stabilità di lastre piane ....................................................................................................... 132
7.3.6
Metodi di discretizzazione.................................................................................................. 133
8 PLASTICITÀ
(
U. Andreaus, C. Gavarini
)
8.1 Comportamento elasto-plastico8.1.1
Legame costitutivo elasto-plastico ..................................................................................... 136
8.1.2
Trave elasto-plastica. Flessione simmetrica ....................................................................... 138
8.1.3
Trave elasto-plastica. Sollecitazioni composte................................................................... 141
8.1.4
Analisi incrementale ........................................................................................................... 142
8.2 Calcolo a rottura8.2.1
Strutture monodimensionali ............................................................................................... 144
8.2.2
Limiti ed estensioni del calcolo a rottura ........................................................................... 147
9 MECCANICA NUMERICA DELLE STRUTTURE
(
G. Rega, F. Vestroni
)
9.1 Introduzione9.1.1
Impiego del calcolo automatico.......................................................................................... 148
9.2 Formulazione matriciale dell’analisi dei sistemi discreti9.2.1
Generalità ........................................................................................................................... 148
9.2.2
L’elemento asta dei sistemi reticolari................................................................................. 148
9.2.3
L’elemento trave dei telai piani .......................................................................................... 151
9.2.4
Equazioni di equilibrio: matrice di rigidezza della struttura (assemblaggio)..................... 153
9.2.5
Condizioni vincolari ........................................................................................................... 154
9.3 Analisi delle strutture continue9.3.1
Metodi approssimati per l’analisi di un continuo elastico.................................................. 155
9.3.2
Il metodo degli elementi finiti. Discretizzazione del campo di spostamento..................... 158
9.3.3
Definizione dell’elemento finito......................................................................................... 161
9.3.4
Equazioni di equilibrio del continuo discretizzato (assemblaggio).................................... 163
9.3.5
Problemi di modellazione e discretizzazione ..................................................................... 164
9.3.6
Calcolo automatico delle strutture...................................................................................... 168
10 SICUREZZA DELLE STRUTTURE
(
C. Gavarini
)
10.1 Concezione tradizionale della sicurezza10.1.1
Il metodo delle tensioni ammissibili................................................................................... 170
10.2 Concezione probabilistica della sicurezza10.2.1
L’impostazione probabilistica ............................................................................................ 170
10.2.2
L’impostazione semiprobabilistica (livello 1).................................................................... 172
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000-000 INDICE GENERALE Page 4 Friday, March 2, 2012 8:50 AM
Sezione EIngegneria edile
1 NORMATIVA
(
A. Baglioni
)
1.1 Strumenti urbanistici1.1.1
Strumenti diretti di pianificazione ...................................................................................... 1
1.1.2
Strumenti di Programmazione negoziata............................................................................ 6
1.1.3
Strumenti ausiliari di pianificazione e di verifica ambientale ............................................ 7
1.1.4
Strumenti di disciplina edilizia ........................................................................................... 8
2 TIPOLOGIE EDILIZIE2.1 Edilizia sociale
(
A. Baglioni
)
2.1.1
La casa ................................................................................................................................ 11
2.1.2
Le residenze per studenti .................................................................................................... 15
2.2 Edifici per la sanità
(
A. Baglioni
)
2.2.1
Strutture specialistiche ambulatoriali ................................................................................. 19
2.2.2
Strutture ospedaliere ........................................................................................................... 20
2.2.3
Strutture che erogano prestazioni di ricovero a ciclo continuativo e/o diurno................... 33
2.2.4
Residenze sanitarie assistenziali (RSA) ............................................................................. 33
2.2.5
Centri residenziali di cure palliative................................................................................... 38
2.3 Edifici per la formazione
(
A. Baglioni
)
2.3.1
Asili nido ............................................................................................................................ 40
2.3.2
Scuole materne ................................................................................................................... 40
2.3.3
Scuole elementari, medie, secondarie superiori ................................................................. 41
2.4 Edifici per la ricerca e la cultura
(
A. Baglioni
)
2.4.1
Università ........................................................................................................................... 45
2.4.2
Biblioteche.......................................................................................................................... 53
2.4.3
Musei .................................................................................................................................. 57
2.5 Edifici per il lavoro
(
A. Baglioni
)
2.5.1
Uffici................................................................................................................................... 59
2.5.2
Luoghi per il commercio .................................................................................................... 62
2.5.3
Edilizia Fieristica................................................................................................................ 65
2.5.4
Edifici industriali ................................................................................................................ 67
2.6 Edifici per i trasporti
(
A. Baglioni
)
2.6.1
Stazioni ferroviarie ............................................................................................................. 70
2.6.2
Stazioni metropolitane........................................................................................................ 72
2.6.3
Stazioni per autocorriere..................................................................................................... 73
2.6.4
Aeroporti............................................................................................................................. 74
2.7 Edifici per la vita collettiva
(
A. Baglioni
)
2.7.1
Strutture ricettive ................................................................................................................ 77
2.7.2
Ristoranti, Bar, Self Service ............................................................................................... 81
2.8 Edifici per lo spettacolo
(
A. Baglioni
)
2.8.1
Prevenzione incendi............................................................................................................ 86
2.8.2
Teatri................................................................................................................................... 87
2.8.3
Cinematografi ..................................................................................................................... 91
2.8.4
Studi televisivi .................................................................................................................... 94
2.9 Edifici e impianti sportivi
(
A. Baglioni
)
2.9.1
Impianti sportivi agonistici................................................................................................. 96
000-000 INDICE GENERALE Page 1 Tuesday, March 6, 2012 8:57 AM
2.9.2
Piccoli impianti al coperto................................................................................................... 107
2.9.3
Impianti sportivi di esercizio............................................................................................... 109
2.9.4
Impianti natatori – Piscine................................................................................................... 109
2.9.5
Sport del ghiaccio in piano.................................................................................................. 112
2.9.6
Impianti sportivi complementari ......................................................................................... 114
2.9.7
Parchi acquatici ................................................................................................................... 114
2.9.8
Maneggi............................................................................................................................... 115
2.10 Edifici per il culto
(
A. Baglioni
)
2.10.1
Chiese Cattoliche................................................................................................................. 116
2.10.2
Altri luoghi di culto ............................................................................................................. 117
2.10.3
La costruzione funeraria...................................................................................................... 122
2.11 Edilizia agricola
(
F. Sangiorgi
)
2.11.1
Generalità ............................................................................................................................ 122
2.11.2
Il centro aziendale ............................................................................................................... 122
2.11.3
Carichi che gravano sulle strutture agricole........................................................................ 123
2.11.4
Fabbisogno di acqua per le aziende..................................................................................... 123
2.11.5
Fabbisogni di energia elettrica e illuminazione dei locali................................................... 124
2.11.6
Edifici per allevamenti ........................................................................................................ 125
2.11.7
Materiali .............................................................................................................................. 130
2.11.8
Strutture............................................................................................................................... 131
2.11.9
Isolamento termico.............................................................................................................. 131
2.11.10
Ventilazione ........................................................................................................................ 132
2.11.11
Fabbricati per l’allevamento dei bovini .............................................................................. 143
2.11.12
Allevamento dei vitelli ........................................................................................................ 145
2.11.13
Allevamento dei bovini da carne......................................................................................... 148
2.11.14
Ricoveri per le vacche ......................................................................................................... 149
2.11.15
Spazio per conservazione alimenti e lettiera ....................................................................... 159
2.11.16
Sili per foraggi..................................................................................................................... 160
2.11.17
Fabbricati per l’allevamento dei suini ................................................................................. 163
2.11.18
I locali specializzati ............................................................................................................. 167
2.11.19
Allevamenti avicoli ............................................................................................................. 172
2.11.20
L’ambiente .......................................................................................................................... 172
2.11.21
Gli allevamenti .................................................................................................................... 174
2.11.22
Fabbricati per pecore........................................................................................................... 179
2.11.23
I ricoveri per le capre .......................................................................................................... 180
2.11.24
Le deiezioni animali ............................................................................................................ 182
2.11.25
Depositi e sili per cereali ..................................................................................................... 187
2.11.26
Ricovero macchine e attrezzi .............................................................................................. 192
2.11.27
Locali di deposito e conservazione degli ortofrutticoli ...................................................... 192
2.11.28
Le serre................................................................................................................................ 197
2.12 Coperture
(
E. Marchetti, A. Baglioni
)
2.12.1
Coperture tradizionali.......................................................................................................... 207
2.13 Strutture leggere per coperture a grande luce
(
E. Marchetti, A. Baglioni
)
2.13.1
Le strutture reticolari ........................................................................................................... 210
2.13.2
Le tensostrutture.................................................................................................................. 210
2.13.3
Le strutture pressostatiche................................................................................................... 215
3 GEOTECNICA
(
P. Ventura
)
3.1 Leggi costitutive del terreno3.1.1
La modellazione del terreno................................................................................................ 218
3.1.2
Il mezzo poroso elastico drenato e non drenato .................................................................. 219
3.1.3
Il mezzo poroso plastico drenato e non drenato.................................................................. 220
3.1.4
Il mezzo terreno reale.......................................................................................................... 220
000-000 INDICE GENERALE Page 2 Tuesday, March 6, 2012 8:57 AM
3.2 Parametri geotecnici: prove di laboratorio3.2.1
Generalità: rilievo del modello costitutivo ......................................................................... 221
3.2.2
Relazioni fra le grandezze indici delle fasi......................................................................... 221
3.2.3
Analisi granulometrica ....................................................................................................... 221
3.2.4
Limiti di consistenza........................................................................................................... 224
3.2.5
Classifica AGI dei terreni ................................................................................................... 224
3.2.6
Prove edometriche .............................................................................................................. 224
3.2.7
Prove di taglio dirette ......................................................................................................... 228
3.2.8
Prove non drenate semplici ................................................................................................ 229
3.2.9
Prove triassiali .................................................................................................................... 230
3.3 Parametri geotecnici: indagini in sito3.3.1
Generalità: rilievo del profilo del sottosuolo...................................................................... 231
3.3.2
Dati di sondaggio e di campionamento .............................................................................. 231
3.3.3
Prove penetrometriche statiche e prove scissometriche ..................................................... 232
3.3.4
Prove penetrometriche dinamiche ...................................................................................... 236
3.3.5
Prove pressionometriche .................................................................................................... 236
3.3.6
Prove di permeabilità.......................................................................................................... 238
3.3.7
Prove di «carotaggio» geofisiche ....................................................................................... 240
3.3.8
Profili del sottosuolo........................................................................................................... 240
3.4 Parametri geotecnici: monitoraggio, metodo osservazionale, controlli in opera3.4.1
Generalità: rilievo in vera grandezza.................................................................................. 241
3.4.2
Misure piezometriche e idrologiche ................................................................................... 241
3.4.3
Misure di spostamenti e inclinazioni .................................................................................. 243
3.4.4
Misure di tensione e di deformazione ................................................................................ 244
3.4.5
Prove su prototipo............................................................................................................... 245
3.4.6
Prove in campo sismico...................................................................................................... 247
3.5 Considerazioni su criteri di sicurezza
............................................................................. 248
4 COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA
(
A. Castellani
)
4.1 Riferimenti in tema di Normativa
................................................................................... 250
4.2 Norme vigenti
................................................................................................................... 250
4.3 Eurocodici Strutturali
..................................................................................................... 250
4.4 Norme nazionali di altri paesi
......................................................................................... 252
4.5 Indirizzo Internet di enti di unificazione ........................................................................ 2524.6 Sismicità del territorio nazionale e competenze delle Regioni ..................................... 2524.7 Magnitudo e intensità Mercalli ....................................................................................... 2534.8 Spettro di risposta............................................................................................................. 2544.9 Duttilità di una struttura e spettro di risposta di progetto ........................................... 2554.10 Analisi semplificata, detta anche statica equivalente4.10.1 Strutture con masse concentrate ......................................................................................... 2574.10.2 Strutture con masse distribuite ........................................................................................... 2584.11 Modelli di calcolo piani4.11.1 Spettro di risposta della componente verticale del moto del terreno.................................. 2604.12 Equipment ed elementi non strutturali .......................................................................... 2614.13 Costruzioni esistenti ......................................................................................................... 262
5 FONDAZIONI (P. Ventura)5.1 Fondazioni superficiali5.1.1 Indagini su macroelementi e volumi significativi .............................................................. 2645.1.2 Elementi d’interazione terreno-struttura............................................................................. 2645.1.3 Verifica geotecnica della pressione di contatto ammissibile.............................................. 2665.1.4 Verifica geotecnica dei cedimenti ammissibili................................................................... 2695.1.5 Progetto strutturale di plinti di fondazione......................................................................... 2705.1.6 Progetto strutturale di travi di fondazione e platee............................................................. 277
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5.1.7 Progetto strutturale di travi parete e di fondazioni scatolari compensate ........................... 2785.2 Fondazioni profonde. Pali5.2.1 Principali controlli per i pali preforati................................................................................. 2785.2.2 Principali controlli per i pali infissi..................................................................................... 2795.2.3 Verifica geotecnica dei carico ammissibile e di esercizio (GEO-SLE)
per palificate preforate ........................................................................................................ 2795.2.4 Verifica geotecnica del carico ammissibile e di esercizio (GEO-SLE)
per palificata infissa ............................................................................................................ 2815.2.5 Verifica geotecnica dei cedimenti. Prove di carico su pali ................................................. 2845.2.6 Progetto strutturale di palificate con azioni trasversali trascurabili
ed esercizio (STR-SLE) ...................................................................................................... 2855.2.7 Progetto strutturale di palificate con azioni trasversali rilevanti......................................... 2865.3 Opere di sostegno .............................................................................................................. 2885.4 Consolidamento delle fondazioni5.4.1 Verifica geotecnica.............................................................................................................. 2905.4.2 Progetto geotecnico: ridistribuzione dello stato tensionale efficace nel terreno................. 2935.4.3 Progetto geotecnico: miglioramento delle caratteristiche meccaniche
d’insieme del terreno........................................................................................................... 2935.4.4 Progetto strutturale: demolizioni, alleggerimenti, giunti .................................................... 2945.4.5 Progetto strutturale: irrigidimento delle fondazioni esistenti .............................................. 2965.4.6 Progetto strutturale: sottofondazioni ................................................................................... 2965.5 Fondazioni in zona sismica ............................................................................................... 2975.6 Considerazioni sulla sicurezza progettuale ..................................................................... 302
6 COSTRUZIONI IN ACCIAIO (C. Bernuzzi)6.1 Premessa6.1.1 Bibliografia essenziale ........................................................................................................ 3056.1.2 Principali riferimenti normativi........................................................................................... 3066.2 Normativa, materiali e prodotti6.2.1 La normativa ....................................................................................................................... 3146.2.2 I prodotti .............................................................................................................................. 3176.2.3 Il materiale........................................................................................................................... 3616.3 Tipologie strutturali e metodi di analisi6.3.1 Classificazione dei telai....................................................................................................... 3676.3.2 Metodi di analisi dei sistemi intelaiati................................................................................. 3766.3.3 I telai pendolari.................................................................................................................... 3856.3.4 L’approccio progettuale ...................................................................................................... 3926.4 Le membrature semplici6.4.1 Classificazione dei profili.................................................................................................... 3946.4.2 Stati limite: verifiche alle tensioni ...................................................................................... 4026.4.3 Gli elementi tesi .................................................................................................................. 4026.4.4 Gli elementi compressi........................................................................................................ 4056.4.5 Gli elementi inflessi ............................................................................................................ 4186.4.6 Torsione............................................................................................................................... 4326.4.7 Gli elementi presso-inflessi ................................................................................................. 4356.4.8 Resistenza dell’anima alle forze trasversali ........................................................................ 4426.5 Le membrature composte6.5.1 Le aste composte. ................................................................................................................ 4476.5.2 Le travi reticolari ................................................................................................................. 4576.6 Le unioni bullonate6.6.1 Generalità delle unioni bullonate ........................................................................................ 4676.6.2 Verifiche di unioni bullonate............................................................................................... 4726.6.3 Unioni con chiodi ................................................................................................................ 4836.7 Le unioni saldate
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6.7.1 Generalità delle unioni saldate ........................................................................................... 4856.7.2 Le sollecitazioni nelle unioni saldate ................................................................................. 4886.7.3 Resistenza e verifica delle unioni saldate ........................................................................... 4966.7.4 Unioni di tipo misto............................................................................................................ 4996.8 I collegamenti6.8.1 Articolazioni e giunti .......................................................................................................... 5006.8.2 Giunti intermedi.................................................................................................................. 5016.8.3 Giunti d’estremità ............................................................................................................... 5046.8.4 Modellazione dei giunti ...................................................................................................... 512
7 STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO (G.C. Giuliani)7.1 Generalità7.1.1 Prerogative.......................................................................................................................... 5267.1.2 Fondamenti dell’analisi ...................................................................................................... 5277.1.3 Avvertenze.......................................................................................................................... 5287.1.4 Riferimenti.......................................................................................................................... 5297.2 Caratteristiche fisiche e tecniche dei materiali7.2.1 Componenti ........................................................................................................................ 5297.2.2 Composti e sistemi ............................................................................................................. 5377.2.3 Prove sui materiali .............................................................................................................. 5467.3 Durabilità7.3.1 Introduzione........................................................................................................................ 5487.3.2 Degrado .............................................................................................................................. 5487.3.3 Precauzioni ......................................................................................................................... 5507.3.4 Condizioni ambientali ........................................................................................................ 5507.3.5 Caratteristiche del calcestruzzo per ottenere la durabilità .................................................. 5507.3.6 Sensibilità delle armature alla corrosione........................................................................... 5527.3.7 Ripristino ............................................................................................................................ 5537.4 Criteri di progettazione7.4.1 Generalità ........................................................................................................................... 5537.4.2 Metodo agli stati limite....................................................................................................... 5547.4.3 Applicazione del metodo per le verifiche SLU .................................................................. 5557.4.4 Grandezze caratteristiche.................................................................................................... 5567.4.5 Coefficienti di sicurezza dei materiali ................................................................................ 5597.4.6 Coefficienti di sicurezza dei carichi ................................................................................... 5597.4.7 Azioni di progetto e resistenti............................................................................................. 5607.5 Deformazioni differite7.5.1 Definizioni ed ipotesi ......................................................................................................... 5617.5.2 Effetti del rifluimento e del rilassamento del calcestruzzo ................................................ 5647.5.3 Coefficiente di invecchiamento.......................................................................................... 5667.5.4 Principi di viscoelasticità lineare........................................................................................ 5737.5.5 Effetti del rilassamento dell’armatura presollecitata (o attiva) .......................................... 5747.6 Presollecitazione7.6.1 Aspetti strutturali ................................................................................................................ 5747.6.2 Pre-tensione e post-tensione ............................................................................................... 5757.6.3 Applicazioni ....................................................................................................................... 5767.6.4 Tracciato del cavo............................................................................................................... 5787.6.5 Azioni equivalenti alla precompressione............................................................................ 5797.6.6 Perdite di tensione per deformazioni differite .................................................................... 5847.6.7 Precompressione delle strutture iperstatiche ...................................................................... 5847.6.8 Interazione progettazione/costruzione................................................................................ 5857.6.9 Verifiche e controlli............................................................................................................ 5877.7 Analisi tensionale per flessione retta composta7.7.1 Effetti immediati delle azioni normale e flettente .............................................................. 588
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7.7.2 Variazione temporale delle deformazioni e delle tensioni .................................................. 5977.8 Verifiche agli stati limite di servizio (SLE)7.8.1 Fessurazione ........................................................................................................................ 6067.8.2 Deformazioni....................................................................................................................... 6147.8.3 Vibrazioni............................................................................................................................ 6167.9 Stato limite ultimo per flessione composta7.9.1 Ipotesi per le verifiche......................................................................................................... 6187.9.2 Domini delle deformazioni.................................................................................................. 6217.9.3 Influenza della precompressione......................................................................................... 6227.9.4 Analisi della sezione............................................................................................................ 6237.9.5 Interazione N, M ................................................................................................................. 6287.9.6 Verifica della sicurezza ....................................................................................................... 6287.9.7 Diagrammi di rottura adimensionali ................................................................................... 6307.10 Verifica allo stato limite per il taglio, punzonamento, torsione, perdita di aderenza7.10.1 Generalità del problema ...................................................................................................... 6397.10.2 Rottura a taglio .................................................................................................................... 6437.10.3 Punzonamento ..................................................................................................................... 6557.10.4 Torsione............................................................................................................................... 6617.10.5 Perdita di aderenza .............................................................................................................. 6687.11 Altri stati limite7.11.1 Resistenza a fatica ............................................................................................................... 6757.11.2 Resistenza all’incendio........................................................................................................ 6787.11.3 Resistenza al sisma.............................................................................................................. 6877.12 Analisi non lineare ed effetti del 2° ordine7.12.1 Motivazioni ......................................................................................................................... 7027.12.2 Sviluppo dell’analisi (cenni) ............................................................................................... 7027.12.3 Metodo approssimato per telai piani ................................................................................... 7047.12.4 Metodo della colonna modello............................................................................................ 7097.13 Criteri per la disposizione delle armature e disegno della struttura7.13.1 Disposizione delle armature ................................................................................................ 7167.13.2 Disegno della struttura ........................................................................................................ 7177.13.3 Collaudo .............................................................................................................................. 721
8 COSTRUZIONI IN MURATURA (G. Croci, F. Sabbadini)8.1 Il materiale ......................................................................................................................... 7238.2 La struttura muraria ........................................................................................................ 7238.3 L’evoluzione delle costruzioni in muratura .................................................................... 7248.4 Le caratteristiche meccaniche delle murature................................................................ 7278.5 Criteri di calcolo ................................................................................................................ 731
9 PONTI (M.P. Petrangeli)9.1 Generalità9.1.1 Dati geometrici .................................................................................................................... 7379.1.2 Problemi idraulici ................................................................................................................ 7379.1.3 Problemi geologico-tecnici e geotecnici ............................................................................. 7389.1.4 Tipologie e scelte strutturali ................................................................................................ 7389.1.5 Valutazione di massima dei costi. ....................................................................................... 7399.2 Forze e sollecitazioni esterne9.2.1 Norme di riferimento........................................................................................................... 7409.2.2 Carichi permanenti (g) ........................................................................................................ 7409.2.3 Azioni legate al transito del carico utile.............................................................................. 7419.2.4 Azione del vento (q5) .......................................................................................................... 7449.2.5 Azioni senza forze esterne................................................................................................... 745
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9.2.6 Azioni sismiche (q6) ........................................................................................................... 7469.2.7 Altre azioni eventuali (q9) .................................................................................................. 7479.2.8 Combinazione dei carichi ................................................................................................... 7499.3 Impalcati9.3.1 Effetti locali ........................................................................................................................ 7509.3.2 Linee di influenza ............................................................................................................... 7519.3.3 Impalcati a graticcio ........................................................................................................... 7559.3.4 Impalcati a cassone............................................................................................................. 7579.4 Sottostrutture9.4.1 Pile...................................................................................................................................... 7599.4.2 Spalle .................................................................................................................................. 7619.5 Particolari costruttivi9.5.1 Apparecchi di appoggio...................................................................................................... 7649.5.2 Giunti .................................................................................................................................. 7689.6 Collaudo statico9.6.1 Normativa e procedure ....................................................................................................... 770
10 GALLERIE (S. Tremi Proietti)10.1 Tipologia10.1.1 Definizioni .......................................................................................................................... 77210.2 Metodi di attacco ed avanzamento10.2.1 Attacco................................................................................................................................ 77310.2.2 Avanzamento...................................................................................................................... 77310.2.3 Metodi di scavo tradizionali ............................................................................................... 77410.2.4 Macchine operatrici continue ............................................................................................. 77610.2.5 Interventi di miglioramento................................................................................................ 77710.3 Classificazione delle rocce e valutazione delle opere di sostegno dello scavo10.3.1 Introduzione........................................................................................................................ 78010.3.2 Caratteristiche fisiche dell’ammasso roccioso ................................................................... 78010.3.3 Proporzionamento geotecnico ............................................................................................ 78210.3.4 Classificazione delle rocce di Terzaghi .............................................................................. 78210.3.5 Classificazione delle rocce di Bieniawski (RMR, Rock Mass Rating)............................... 78610.3.6 Classificazione delle rocce di W. Barton (Q, Rock Mass Quality) .................................... 79010.3.7 Classificazione delle rocce di Rabcewicz et al................................................................... 79810.3.8 Assestamenti in superficie .................................................................................................. 79810.3.9 Misure e controlli geotecnici ........................................................................................... 80010.4 Ventilazione10.4.1 In esecuzione ...................................................................................................................... 80210.4.2 In esercizio.......................................................................................................................... 80210.5 Illuminazione10.5.1 Cenni sull’illuminazione .................................................................................................... 80310.6 Smaltimento delle acque10.6.1 Generalità ........................................................................................................................... 803
11 COSTRUZIONI STRADALI (E. Toraldo)11.1 Generalità .......................................................................................................................... 80511.2 Valutazione dei tracciati11.2.1 Valutazione di Impatto Ambientale.................................................................................... 80611.2.2 Analisi Multicriteria ........................................................................................................... 80711.3 Elementi di tecnica del traffico11.3.1 Generalità ........................................................................................................................... 80811.3.2 Livelli di Servizio in condizioni di flusso ininterrotto ....................................................... 80911.4 Dimensionamento geometrico11.4.1 Reti stradali e categorie di traffico ..................................................................................... 812
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11.4.2 Visuali libere e distanze di visibilità ................................................................................... 81411.4.3 Tracciato planimetrico......................................................................................................... 81511.4.4 Andamento altimetrico........................................................................................................ 82011.4.5 Sezione trasversale stradale................................................................................................. 82111.4.6 Verifiche di tracciato e coordinamento plano-altimetrico................................................... 82711.5 Intersezioni11.5.1 Generalità, classificazione tipologica e dimensionamento geometrico .............................. 82911.5.2 Intersezioni a raso................................................................................................................ 83011.5.3 Intersezioni a livelli sfalsati................................................................................................. 83111.6 Dimensionamento strutturale della pavimentazione, materiali, costruzione11.6.1 Generalità ............................................................................................................................ 83311.6.2 Dimensionamento strutturale .............................................................................................. 83411.6.3 Materiali .............................................................................................................................. 83611.6.4 Costruzione.......................................................................................................................... 84011.7 Opere di protezione, contenimento e difesa11.7.1 Opere di protezione ............................................................................................................. 84211.7.2 Opere di contenimento del terreno ...................................................................................... 84411.7.3 Opere di difesa dalle acque ................................................................................................. 84611.8 Segnaletica stradale11.8.1 Segnaletica verticale............................................................................................................ 84911.8.2 Segnaletica orizzontale........................................................................................................ 84911.8.3 Segnali luminosi.................................................................................................................. 85011.8.4 Segnali ed attrezzature complementari ............................................................................... 85011.9 Gestione del patrimonio stradale11.9.1 Generalità ............................................................................................................................ 85111.9.2 Manutenzione programmata................................................................................................ 851
12 IMPIANTI TERMICI NEGLI EDIFICI (M. Cappelli D’Orazio)12.1 Impianti di riscaldamento e condizionamento12.1.1 Generalità ............................................................................................................................ 85312.1.2 Scambi termoigrometrici tra corpo umano e ambiente ....................................................... 85312.1.3 Condizioni di «benessere» .................................................................................................. 85412.1.4 Condizioni esterne di riferimento........................................................................................ 85612.1.5 Impianti di riscaldamento.................................................................................................... 85612.1.6 Calcolo di carichi termici .................................................................................................... 85612.1.7 Corpi scaldanti..................................................................................................................... 86512.1.8 Distribuzione del calore ...................................................................................................... 87312.1.9 Impianti a circolazione forzata............................................................................................ 87312.1.10 Impianti a vapore a bassa pressione .................................................................................... 88312.1.11 Termoventilazione, generalità ............................................................................................. 89112.1.12 Calcolo dei carichi termici e della portata di aria per termoventilazione............................ 89112.1.13 Distribuzione dell’aria negli ambienti................................................................................. 89112.1.14 Dimensionamento dei condotti di distribuzione dell’aria ................................................... 89212.1.15 Gruppo di termoventilazione............................................................................................... 89312.1.16 Prevalenza dei ventilatori .................................................................................................... 89312.1.17 Impianti di condizionamento destinati alle persone, generalità .......................................... 89512.1.18 Tipi di impianto di condizionamento .................................................................................. 89512.1.19 Calcolo dei carichi termici negli impianti di condizionamento .......................................... 89912.1.20 Valutazione di qop................................................................................................................ 90012.1.21 Valutazione di qve................................................................................................................ 90012.1.22 Impianti di condizionamento a tutta aria............................................................................. 90012.1.23 Calcolo della portata da introdurre nell’ambiente condizionato ......................................... 90012.1.24 Distribuzione dell’aria negli ambienti................................................................................. 904
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12.1.25 Condotte di distribuzione dell’aria ..................................................................................... 90412.1.26 Determinazione delle condizioni dell’aria all’atto della introduzione ............................... 90412.1.27 Gruppo condizionatore ....................................................................................................... 90412.1.28 Impianti di condizionamento a pannelli ed aria primaria ................................................... 90712.1.29 Impianti a mobiletti con ventilatore ed aria primaria ......................................................... 90912.1.30 Impianti di condizionamento ad induzione ........................................................................ 91312.1.31 Impianti di condizionamento a doppio canale.................................................................... 91612.1.32 Centrali termiche ................................................................................................................ 918
13 PROGETTO DEGLI IMPIANTI ELETTRICI (G. Ortolani, E. Venturi)13.1 Obbligatorietà del progetto ............................................................................................. 92213.2 Livelli di progetto ............................................................................................................. 92313.3 Destinazione d’uso delle opere ........................................................................................ 92313.4 Documentazione di progetto ............................................................................................ 92413.5 Impianto elettrico di abitazione civile13.5.1 Tipologie di impianti elettrici negli edifici civili ............................................................... 92713.5.2 Dimensionamento dell’impianto elettrico di un appartamento .......................................... 93113.5.3 Redazione dello schema unifilare dell’impianto ................................................................ 94713.5.4 Capitolato e preventivo di spesa......................................................................................... 95413.5.5 Collaudi e verifiche a termine lavori e documentazione finale .......................................... 95613.6 Rifacimento dell’impianto elettrico di un capannone industriale13.6.1 Definizione della documentazione di progetto................................................................... 95813.6.2 Relazione generale.............................................................................................................. 95813.6.3 Relazione specialistica sulla consistenza e tipologia dell’impianto elettrico ..................... 95913.6.4 Elaborati grafici .................................................................................................................. 96313.6.5 Calcoli esecutivi (relazione illustrativa) ............................................................................. 97213.6.6 Tabelle e diagrammi di coordinamento delle protezioni .................................................... 97513.6.7 Computo metrico ................................................................................................................ 97613.6.8 Computo metrico estimativo .............................................................................................. 976
14 IMPIANTI IDRICI DEGLI EDIFICI (C. Vanoli, S. Speroni)14.1 Impianto di distribuzione14.1.1 L’approvvigionamento di acqua negli edifici..................................................................... 97714.1.2 Reti di distribuzione di acqua in un edificio....................................................................... 97814.1.3 Impianti di sopraelevazione dell’acqua .............................................................................. 98414.1.4 Impiego dell’acqua nella protezione antincendio............................................................... 98614.1.5 Elaborati di progetto e rappresentazione grafica di una rete .............................................. 98614.2 Apparecchi sanitari14.2.1 Lavabi ................................................................................................................................. 98714.2.2 Vasi..................................................................................................................................... 98914.2.3 Cassette di risciacquo ......................................................................................................... 99314.2.4 Bidet ................................................................................................................................... 99314.2.5 Vasche da bagno................................................................................................................. 99414.2.6 Piatti doccia ........................................................................................................................ 99514.2.7 Lavelli da cucina................................................................................................................. 99614.2.8 Apparecchi per collettività ................................................................................................. 99814.3 Impianto di scarico delle acque14.3.1 Reti di scarico delle acque usate......................................................................................... 100014.3.2 Reti di scarico delle acque meteoriche ............................................................................... 101014.3.3 Esempio di progetto di una rete di scarico ......................................................................... 1013
15 MACCHINE EDILI15.1 Macchine per il movimento delle terre (E.F. Cattini, A. Manfredini)15.1.1 Generalità e caratteristiche dei terreni ................................................................................ 1019
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15.1.2 Escavatori, loro attrezzature ed impieghi ............................................................................ 101915.1.3 Macchine caricatrici, scavatrici, livellatrici ........................................................................ 102615.1.4 Macchine speciali ................................................................................................................ 102915.1.5 Macchine per scavi subacquei. Draghe. Escavatori a noria ................................................ 103115.2 Macchine per la preparazione dei materiali da costruzione (E.F. Cattini, A. Manfredini)15.2.1 Macchine per frantumazione e macinazione e trattamento................................................. 103215.2.2 Macchine per la preparazione del calcestruzzo................................................................... 103615.3 Macchine ed apparecchiature per il trasporto e la distribuzione dei materiali
da costruzione (E.F. Cattini, A. Manfredini, P.F. Sagramoso)15.3.1 Apparecchi di sollevamento ................................................................................................ 103715.3.2 Macchine ed apparecchiature per la distribuzione del calcestruzzo e della malta .............. 103715.4 Macchine per oleodotti (A. Castellari, E.F. Cattini, A. Manfredini)15.4.1 Generalità ............................................................................................................................ 104515.4.2 Apertura pista ...................................................................................................................... 104515.4.3 Trasporto e sfilamento tubi ................................................................................................. 104515.4.4 Allineamento e curvatura .................................................................................................... 104615.4.5 Saldatura e controlli relativi ................................................................................................ 104615.4.6 Scavo trincea ....................................................................................................................... 104815.4.7 Rivestimento e suo controllo............................................................................................... 104915.4.8 Messa in fossa ..................................................................................................................... 105215.4.9 Reinterro.............................................................................................................................. 105215.4.10 Opere speciali ...................................................................................................................... 105215.4.11 Servizi.................................................................................................................................. 1053
16 STRUTTURE DI LEGNO (L. Uzielli, A. Ceccotti, G. Bonamini)16.1 Calcolo alle tensioni ammissibili16.1.1 Tensioni............................................................................................................................... 105416.1.2 Solai..................................................................................................................................... 105616.1.3 Coperture............................................................................................................................. 105716.2 Caratteristiche e impiego del legno strutturale16.2.1 Introduzione ........................................................................................................................ 105816.2.2 La classificazione secondo la resistenza del legno strutturale (strength grading)............... 105916.2.3 La classificazione a vista..................................................................................................... 106116.2.4 Valori caratteristici, profili resistenti, classi di resistenza................................................... 106316.2.5 Classi di resistenza per il Legno Lamellare Incollato ......................................................... 108116.2.6 Ispezione e valutazione delle strutture esistenti .................................................................. 108316.2.7 Collaudo per accettazione di forniture di legno strutturale ................................................. 108416.2.8 Degradamento, durabilità e protezione del legno................................................................ 108516.2.9 I fattori di degradamento del legno ..................................................................................... 108516.2.10 Classi di utilizzo e rischio biologico ................................................................................... 108816.2.11 Durabilità naturale del legno ............................................................................................... 108816.2.12 Trattamenti preservanti ....................................................................................................... 109216.2.13 Interventi curativi ................................................................................................................ 109316.3 Calcolo agli stati limite16.3.1 Generalità ............................................................................................................................ 109416.3.2 Stati limite di esercizio........................................................................................................ 109616.3.3 Stati limite ultimi – Verifiche di resistenza......................................................................... 109816.3.4 Stati limite ultimi – Verifiche di stabilità............................................................................ 110416.3.5 Unioni.................................................................................................................................. 110516.3.6 Cenni sul calcolo delle strutture di pannelli di legno a strati
di tavole incrociate (X-Lam) ............................................................................................... 111116.3.7 Regole pratiche di esecuzione ............................................................................................. 111216.3.8 Regole specifiche per le strutture esistenti .......................................................................... 1113
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17 CONSOLIDAMENTO DELLE COSTRUZIONI (G. Croci, F. Sabbadini)17.1 Le cause dei dissesti17.1.1 Generalità ........................................................................................................................... 111517.1.2 Sicurezza e rischio nelle costruzioni .................................................................................. 111517.1.3 Il comportamento delle costruzioni e le cause di dissesto.................................................. 111517.2 Costruzioni in muratura17.2.1 Manifestazioni e cause dei dissesti..................................................................................... 111617.2.2 Criteri e tecniche d’intervento ............................................................................................ 111817.2.3 Interventi su singoli elementi ............................................................................................. 111917.2.4 Interventi sulla costruzione nel suo insieme....................................................................... 112117.3 Costruzioni in cemento armato e cemento armato precompresso17.3.1 Manifestazioni e cause dei dissesti..................................................................................... 112217.3.2 Criteri e tecniche d’intervento ............................................................................................ 112317.4 I dissesti prodotti da cedimenti del suolo17.4.1 Generalità ........................................................................................................................... 112817.4.2 Interventi per migliorare il comportamento del suolo nei confronti della costruzione ...... 112917.4.3 Interventi per modificare lo stato di tensione e nel suolo................................................... 113017.4.4 Interventi per migliorare il comportamento della costruzione ........................................... 113317.5 I dissesti prodotti dal sisma17.5.1 Generalità ........................................................................................................................... 113417.5.2 Miglioramento della risposta sismica della costruzione..................................................... 113417.5.3 Riduzione degli effetti del sisma ........................................................................................ 1140
18 BIOEDILIZIA (L. Rubini, S. Sangiorgio)18.1 Sistema normativo relativo all’efficienza energetica nell’edilizia ................................ 114218.2 Esposizione solare di un edificio: orientamento e disposizione dei luoghi interni18.2.1 Condizioni climatiche......................................................................................................... 114718.2.2 Compattezza dell’edificio................................................................................................... 114818.3 Guadagno solare18.3.1 Illuminazione naturale ........................................................................................................ 114918.3.2 Riscaldamento solare passivo............................................................................................. 115318.3.3 Sistemi di protezione fissi e mobili .................................................................................... 115518.4 Isolamenti termici18.4.1 Metodologie........................................................................................................................ 115718.4.2 Materiali ............................................................................................................................. 116018.4.3 Evoluzione degli isolanti .................................................................................................... 116418.5 Soluzioni per il benessere acustico18.5.1 Normativa acustica per l’edilizia........................................................................................ 115618.5.2 Interventi possibili contro il rumore ................................................................................... 115718.5.3 Tipologia di materiali per l’isolamento acustico ................................................................ 117018.6 Soluzioni per il benessere visivo18.6.1 Normativa di riferimento.................................................................................................... 117118.6.2 Tipologie di lampade.......................................................................................................... 117218.6.3 Lampade e sistemi a basso consumo .................................................................................. 117418.7 Tecnologie attive per l’edificio18.7.1 Introduzione........................................................................................................................ 117618.7.2 I consumi energetici dell’edificio ....................................................................................... 117718.7.3 Solare termico..................................................................................................................... 117818.7.4 Fotovoltaico........................................................................................................................ 118118.7.5 Cogenerazione .................................................................................................................... 118418.7.6 Trigenerazione.................................................................................................................... 118718.7.7 Solar Cooling...................................................................................................................... 1188
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