sezione a matematica, topografia, estimo - · pdf file2.1 formule elementari 2.1.1 fattoriali...

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

(


)

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

(


)

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

(


)

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 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

(


)

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

(


)

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

(


)

7.1 Errori di arrotondamento e troncamento7.1.1

Definizioni........................................................................................................................... 64


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

(


)

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


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


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


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


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


Sezione BFisica applicata

1 MECCANICA

(

P. Andreini

)


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

)


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

)


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

)


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


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

)


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


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


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


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


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

(


)

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

(


)

2.3.1

Generalità ........................................................................................................................... 72

2.4 Alluminio e sue leghe

(


)

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

(


)

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

(


)

2.7.1

Rame................................................................................................................................... 84

2.7.2

Bronzi ................................................................................................................................. 84

2.7.3

Ottoni .................................................................................................................................. 88

2.8 Leghe di tungsteno (wolframio)

(


)

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

(


)

2.9.1

Generalità ............................................................................................................................ 92

2.10 Cobalto e sue leghe

(


)

2.10.1

Generalità ............................................................................................................................ 93

2.11 Altre leghe

(


)

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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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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