Scienza delle costruzioni: quello che devi sapere su questa disciplina

Stai per affrontare la materia di scienza delle costruzioni e vuoi maggiori informazioni sulle tematiche trattate? Hai bisogno di maggiori delucidazioni sui corsi di laurea dell’area ingegneristica nei quali questa materia è affrontata? In questo articolo lo staff dell’Università Niccolò Cusano di Brindisi ha intenzione di fornire tutte le specifiche necessarie.

Se siete interessati, continuate a leggere!

Iniziamo, come prima cosa, nel fornire una definizione di scienze delle costruzioni: si tratta di una disciplina ingegneristica studiata nelle università che si occupa di costruire e utilizzare modelli fisico-matematici e sperimentali che descrivano il comportamento della struttura in maniera dinamica e in maniera statica così da analizzare il comportamento della costruzione in oggetto sotto l’effetto di varie azioni o sollecitazioni.

La scienza delle costruzioni è costituita da un insieme di discipline di carattere fisico/matematico (meccanica analitica, teoria dell’elasticità, meccanica del continuo), sperimentale (scienza dei materiali) ed anche computazionale e numerico (meccanica computazionale, calcolo automatico delle strutture).

Chi decide di intraprendere un percorso formativo nel quale si ha intenzione di studiare scienze delle costruzioni, deve essere cosciente che la finalità degli insegnamenti è quella di fornire gli strumenti necessari alla comprensione e applicazione dei fondamenti della meccanica delle strutture e della meccanica dei corpi continui, di promuovere lo sviluppo di un processo di apprendimento critico basato non solo su aspetti nozionistici ma finalizzato alla comprensione e analisi di problemi strutturali concreti.

Per questo, i docenti della Unicusano di Brindisi che insegnano questa materia forniscono le basi teoriche per poter affrontare i problemi del calcolo delle strutture, ma anche delle nozioni pratiche – attraverso delle esercitazioni svolte sugli argomenti trattati a lezione.

Si tratta, nello specifico, di attività online (le cosiddette “e-tivity” – di cui parleremo successivamente in maniera più diffusa) che sviluppano le competenze necessarie a valutare le tipologie strutturali, a selezionare le metodologie di calcolo e ad utilizzarle per il calcolo delle strutture.

Competenze di un ingegnere: ecco quali sono dopo lo studio della materia

Quali sono, quindi, gli obbiettivi formativi del corso di scienza delle costruzioni:

• Rivedere la cinematica e la statica dei corpi rigidi
• Illustrare l’analisi strutturale statica
• Illustrare l’analisi dei corpi deformabili
• Illustrare il calcolo della geometria delle aree di sezioni bidimensionali
• Illustrare gli stati tensionali e deformativi per i corpi continui
• Illustrare i criteri di calcolo tensionale e deformativo per i solidi alla De Saint Venant.

Dunque, al termine del corso si considereranno acquisite le competenze relative al calcolo statico delle strutture e dei corpi continui e al loro comportamento meccanico, le diverse tipologie strutturali, il calcolo statico delle strutture,  il calcolo della geometria delle aree e il calcolo degli stati tensionali e deformativi dei corpi continui e conoscerà la definizione, il concetto di materiale elastico lineare isotropo, i differenti stati tensionali e deformativi agenti su solidi alla De Saint Venant (costituiti da sezioni piene o sottili, dovuti a sollecitazioni quali: sforzo assiale, flessione, taglio, torsione) e i criteri di resistenza.

Nella sostanza, il laureato sarà in grado di utilizzare la conoscenza del calcolo strutturale per la risoluzione di strutture isostatiche e iperstatiche in termini di calcolo sia delle caratteristiche della sollecitazione, sia degli stati deformativi. Inoltre saprà calcolare gli stati tensionali e deformativi dei solidi continui, e saprà definirne le tipologie.

Corsi di laurea dove si studia ingegneria delle costruzioni

La Unicusano di Brindisi offre un validissimo insegnamento di scienze delle costruzioni. Il corso, infatti, è sviluppato attraverso le lezioni preregistrate audio-video che compongono, insieme a slide e dispense.

Tutti i materiali di studio sono presenti sulla piattaforma online accessibile dal sito web di Unicusano, in modo tale che tutti coloro che sono iscritti possano gestirne la fruizione come meglio credono, senza vincoli temporali.

La piattaforma telematica è attiva ventiquattr’ore su ventiquattro e sette giorni su sette.

Inoltre, per testare le competenze in vista dell’esame, la Unicusano propone agli studenti dei test di autovalutazione di tipo asincrono, che corredano le lezioni preregistrate e consentono agli studenti di accertare sia la comprensione, sia il grado di conoscenza acquisita dei contenuti di ognuna delle lezioni.

E non solo lezioni online per ingegneri; lo studio delle scienze delle costruzioni comprende anche 5 attività online che hanno la finalità di applicare le conoscenze acquisite nelle lezioni di teoria al calcolo delle strutture isostatiche in termini di sollecitazioni e deformazioni e degli stati tensionali e deformativi dei continui di Cauchy.

Nello specifico, nel corso dell’insegnamento della materia, saranno affrontati i seguenti argomenti:

• Modulo 1 – Il corpo rigido
• Modulo 2 – Le caratteristiche della sollecitazione
• Modulo 3 – Teoria dei corpi deformabili
• Modulo 4 – Le strutture iperstatiche
• Modulo 5 – Geometria delle aree
• Modulo 6 – Stati tensionali e deformativi dei corpi continui
• Modulo 7 – Il problema del De Saint Venant
• Modulo 8 – Il problema del De Saint Venant su sezioni sottili

E le e-tivity saranno le seguenti:

• La cinematica di una struttura rigida
• Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione su una struttura isostatica
• Calcolo della deformata di una struttura isostatica
• Calcolo dello stato tensionale di un solido alla De Saint Venant
• Calcolo di uno stato tensionale principale

Ecco, ad esempio, un focus sugli esercizi svolti di scienze delle costruzioni che saranno svolti nelle “aule” online grazie alle e-tivity e nelle ore di lezione classica. Gli esercizi potranno essere su:

• equazioni classiche algebriche o differenziali (in una variabile)
• sistemi di equazioni (in più variabili)
• linguaggio delle matrici e l’algebra lineare (in più variabili)

Corso di laurea online in ingegneria civile: la base delle costruzioni

Il primo corso di laurea a cui accenneremo che si occupa di scienze delle costruzioni – di cui da un’infarinatura di base – è quello triennale in ingegneria civile.

Il corso di laurea online in ingegneria mira a fornire agli studenti, infatti, un  percorso formativo basato su  una preparazione metodologica e che utilizzi tutte le conoscenze di base (di tipo matematico, fisico, chimico, informatico) e le conoscenze delle materie specifiche caratterizzanti dell’Ingegneria Civile, in modo tale che i laureati siano in grado di affrontare e risolvere in modo soddisfacente problematiche semplici.

Gli studi potranno poi essere ampliati continuando il percorso con il corso magistrale della durata di due anni. Durante questo secondo percorso accademico saranno approfonditi gli strumenti matematici necessari per le applicazioni ingegneristiche civili, e si potranno acquisire conoscenze e competenze di tipo professionale in tutte le discipline caratterizzanti dell’Ingegneria Civile, ed in particolare per:

• la progettazione, l’esecuzione, la gestione e il controllo di opere civili di edilizia, di infrastrutture, di opere idrauliche, di opere geotecniche;
• il rilevamento in ambito territoriale ed urbano;
• la valutazione e la progettazione in ambito civile ai fine della salvaguardia dal rischio sismico;
• la progettazione di strutture sostenibili attraverso l’impiego di materiali a ridotto impatto ambientale, l’efficientamento energetico dell’involucro edilizio, l’applicazione di tecniche di valutazione qualitative e quantitative della sostenibilità di un’opera durante l’intero ciclo di vita della stessa.

Costruzione di edifici antisismici: ecco il master dedicato

Per fornire un esempio pratico dell’importanza dello studio di questa materia, possiamo citarne le applicazioni nel campo dell’ingegneria sismica.

Una volta che l’ingegnere che si occupa del progetto di una struttura avrà sotto mano le mappe di pericolosità sismica (vere e proprie mappe del territorio in esame dove le zone più scure indicano una maggiore sismicità) dovrà prenderle in considerazione per il dimensionamento delle strutture da costruire o ristrutturare.

Infatti, gli effetti delle forze sismiche sulle costruzioni possono essere devastanti e la prova sono le recenti dimostrazioni su costruzioni non progettate sismicamente – ampiamente documentati dai terremoti passati.

Questi concetti – fondamentali per chi studia ingegneria sismica – sono alla base della progettazione moderna detta anche progettazione prestazionale. Il master online della Unicusano in progettazione sismica delle strutture ha come obiettivo principale quello di formare professionisti, altamente specializzati, nel campo della sismologia applicata all’Ingegneria, in particolar modo nella progettazione sismica delle costruzioni.

Ma chi può partecipare al master? Tutti coloro che hanno conseguito una laurea in discipline tecnico/scientifiche (ingegneria civile, ingegneria per l’ambiente ed il territorio, ingegneria edile, architettura…) interessati ad acquisire competenze specialistiche sulle applicazioni dell’Ingegneria Sismica.

Proprio per questo, tra gli insegnamenti base del master online c’è quello di fondamenti di meccanica delle strutture e di materiali strutturali (prestazioni di durabilità e sostenibilità).