costruzióni, sciènza delle

costruzióni, sciènza delle Disciplina che studia gli effetti prodotti in una costruzione da forze esterne a essa applicate o altre cause (variazione della temperatura, cedimento di vincoli ecc.), tenendo conto delle proprietà dei materiali che la costituiscono. Ha origini relativamente recenti. Scopo essenziale della scienza delle costruzioni è la verifica delle condizioni di sicurezza e, in sede di progetto, la determinazione della forma più opportuna e delle dimensioni minime da assegnare alle varie parti della struttura stessa. Il dimensionamento più economico può essere fatto teoricamente con vari metodi e tenendo conto di numerosi fattori che possono provocare il collasso di una struttura. Tra i sistemi presi in considerazione dalla scienza delle costruzioni, hanno importanza fondamentale i sistemi aventi una dimensione lineare prevalente sulle altre due (sostanzialmente travi ad asse rettilineo o archi ad asse curvilineo di non grande curvatura, e strutture variamente complesse e composte da elementi assimilabili a travi o ad archi) e quelli aventi due dimensioni lineari prevalenti rispetto alla terza (lastre piane: piastre; lastre curve: volte).

Il metodo delle tensioni ammissibili

È il metodo classico per il dimensionamento delle varie parti di una struttura. Con questo metodo si impone che in ogni punto della struttura la massima tensione interna, provocata da una delle possibili condizioni di carico, risulti pari a una assegnata frazione (carico di sicurezza) del valore per cui si verifica la rottura (carico di rottura), caratteristico di ogni materiale.

Il metodo degli stati limite

Al metodo classico si è affiancato quello cd. degli stati limite. Consiste nel sostituire il modello elastico della struttura con quello elastoplastico, che si avvicina maggiormente al comportamento reale dei materiali usati per le strutture portanti, e inoltre nel prendere in considerazione anche stati delle strutture per i quali esse debbano essere considerate non idonee, anche se in sicurezza rispetto alla stabilità statica. Si dice stato limite ultimo quello per il quale si ha il collasso statico, per es. la rottura di una o più sezioni, mentre si chiamano stati limite d'esercizio quelli che rendono la struttura incompatibile con determinate funzioni, come il raggiungimento di deformazioni eccessive per le strutture portate, la comparsa di fessurazioni dannose, il verificarsi di vibrazioni inaccettabili. Per quanto riguarda i valori di determinate grandezze, quali per es. le forze che normalmente o eccezionalmente gravano sulle strutture, o le resistenze che normalmente oppongono i materiali alle sollecitazioni indotte da quelle forze, è tendenza attuale usare un procedimento semiprobabilistico che tiene conto dell'aleatorietà dei dati che normalmente sono posti a disposizione di chi esegue i calcoli (risultati di prove su campioni, assunzione di pesi specifici, azioni del vento, azioni sismiche ecc.).