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IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE

Paolo VILLANI IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE

0660100029
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE A CICLO UNICO DI 5 ANNI
INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 4
ANNO ORDINAMENTO 2017
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
1IDRAULICA
660LEZIONE
2COSTRUZIONI IDRAULICHE
660LEZIONE
GIACOMO VICCIONE1 T Curriculum
PAOLO VILLANI2 Curriculum
Obiettivi
MODULO 1: IDRAULICA
RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZE DA ACQUISIRE:
NOZIONI ALLA BASE DELL’IDROSTATICA E DELL’IDRODINAMICA. ASSIMILARE ASPETTI TEORICI E OPERATIVI TRAMITE LO SVOLGIMENTO DI APPLICAZIONI NUMERICHE E DI ESPERIMENTI LABORATORIALI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
PRINCIPI FONDAMENTALI DELLA IDRAULICA DI BASE, CON RIFERIMENTO SPECIFICO ALLE LEGGI CHE REGOLANO IL COMPORTAMENTO DEI LIQUIDI IN QUIETE ED IN MOVIMENTO.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI LIQUIDI IN QUIETE, RETI DI ADDUZIONE, RETI DISTRIBUTRICI IN AMBITO URBANO ED ALLA SCALA DEL SINGOLO EDIFICIO O COMPLESSI EDILIZI, INTERAZIONE CON OPERE LUNGO CANALI O ALVEI. RAGGIUNGERE UN ADEGUATO LIVELLO DI COMPRENSIONE IN RELAZIONE ALLA RISPOSTA DEL SISTEMA IN FUNZIONE DEI PARAMETRI E LEGGI CHE REGOLANO IL PROBLEMA IN ESAME.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
SAPER ELABORARE UNA PROPRIA VISIONE SUL COMPORTAMENTO IDRAULICO DI LIQUIDI IN QUIETE ED IN MOVIMENTO PER DIVERSI SCENARI DI INTERESSE IN AMBITO INGEGNERISTICO, POTENDO ESPORRE UN PROPRIO GIUDIZIO RAGIONATO SULLE OPERE IDRICHE DI INTERESSE.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
SAPER IMPOSTARE E TRATTARE UN PROBLEMA IDRAULICO. SAPER TRATTARE CON COMPETENZA SOLUZIONI RELATIVE AD OPERE IDRICHE

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE E SAPER APPRENDERE AUTONOMAMENTE LE NUOVE EVOLUZIONI DELLE CONOSCENZE.

MODULO 2: COSTRUZIONI IDRAULICHE
RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZE DA ACQUISIRE:
ACQUISIRE LE NOZIONI FONDAMENTALI DELL’IDRAULICA DEI FLUIDI IN QUIETE ED IN MOVIMENTO IN REGIME STAZIONARIO PER AVERE COMPETENZE PER EFFETTUARE UN’ANALISI SISTEMATICA DELLE PRINCIPALI OPERE IDRICHE NEGLI EDIFICI. ASSIMILARE ASPETTI TEORICI E OPERATIVI TRAMITE LO SVOLGIMENTO DI APPLICAZIONI NUMERICHE E LA DESCRIZIONE E LA PROGETTAZIONE DI OPERE DI ADDUZIONE, DISTRIBUZIONE E SMALTIMENTO DELLE ACQUE NEGLI EDIFICI.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
ACQUISIRE LA CONOSCENZA E LA PADRONANZA DEI PRINCIPI AVANZATI DELLE COSTRUZIONI IDRAULICHE MEDIANTE LO STUDIO E LA COMPRENSIONE DI LIBRI DI TESTO E PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE ED ESEMPI PRATICI. COMPRENDERE LE FUNZIONI DEI SISTEMI IDRICI INDICANDONE GLI ELEMENTI PRINCIPALI E LE RELAZIONI TRA ESSI. CONOSCERE I CRITERI DI DIMENSIONAMENTO E GESTIONE DELLE OPERE DI DISTRIBUZIONE; STIMARE GLI EVENTI PLUVIOMETRICI ESTREMI; CONOSCERE I CRITERI DI DIMENSIONAMENTO E GESTIONE DELLE OPERE DI PROTEZIONE IDRAULICHE DEGLI EDIFICI.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
SAPER APPLICARE CONOSCENZE E COMPRENSIONE A PROBLEMATICHE RELATIVE ALLE COSTRUZIONI IDRAULICHE AL FINE DI RISOLVERE PROBLEMI INNOVATIVI E MULTIDISCIPLINARI E DI ELABORARE ED APPLICARE APPROCCI ORIGINALI E INNOVATIVI.
SAPER INDIVIDUARE IL PIÙ OPPORTUNO INTERVENTO IN FUNZIONE DEL CONTESTO SOCIALE E AMBIENTALE; SAPER DIMENSIONARE LE PRINCIPALI OPERE IDRAULICHE EDILIZIE E VERIFICARNE IL CORRETTO FUNZIONAMENTO; ACQUISIRE METODOLOGIE E STRUMENTI PER LA GESTIONE DEI SISTEMI IDRICI.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
ESSERE IN GRADO DI MATURARE UNA PROPRIA VISIONE DELLE PROBLEMATICHE AMBIENTALI E SOCIALI CONNESSE ALLA MATERIA IN OGGETTO E OPERARE SCELTE SIA DI CARATTERE PROPRIAMENTE TECNICO CHE, PIÙ IN GENERALE, SULLA TIPOLOGIA E OPPORTUNITÀ DEGLI INTERVENTI.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
SAPER ELABORARE UN TESTO TECNICO-PROFESSIONALE. SAPER ILLUSTRARE UN PROGETTO ANCHE ATTRAVERSO IL SUPPORTO ELABORATI GRAFICI, SLIDESHOWS O ALTRI APPROCCI ANALOGHI.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
SAPER REPERIRE E COMPRENDERE LA LETTERATURA TECNICO-SCIENTIFICA DI SETTORE. ESSERE IN GRADO DI CONTINUARE A STUDIARE PER LO PIÙ IN MODO AUTONOMO
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI È RICHIESTA LA CONOSCENZA DELLA MECCANICA DEI SISTEMI CONTINUI.
PROPEDEUTICITÀ: SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Contenuti
NOZIONI DI BASE (5 ORE)
PROPRIETÀ DEI FLUIDI – PRESSIONE E SFORZI TANGENZIALI – TEOREMA DI CAUCHY (O DEL TETRAEDRO) – EQUAZIONE INDEFINITA E GLOBALE DELL’EQUILIBRIO IDRODINAMICO – EQUAZIONE INDEFINITA E GLOBALE DI NAVIER-STOKES. APPLICAZIONI SU EQUAZIONE GLOBALE DELL’EQUILIBRIO IDRODINAMICO

IDROSTATICA (10 ORE)
LEGGE DI STEVINO – DIAGRAMMA DELLE PRESSIONI – STRUMENTI PER LA MISURA DELLE PRESSIONI – SPINTA SU PARETI PIANE – CENTRO DI SPINTA – EQUAZIONE GLOBALE DELL’IDROSTATICA – PRINCIPIO DI ARCHIMEDE – SPINTA SU PARETI CURVE.

CORRENTI IN PRESSIONE IN MOTO PERMANENTE (10 ORE)
LOCUZIONI SPECIALI: TRAIETTORIA, LINEA DI CORRENTE, TUBO DI FLUSSO, CORRENTE PORTATA – APPROCCIO LAGRANGIANO ED EULERIANO - EQUAZIONE DI CONTINUITÀ IN FORMA INDEFINITA E GLOBALE – TEOREMA DI BERNOULLI – POTENZA DI UNA CORRENTE: ESTENSIONE DEL TEOREMA DI BERNOULLI AD UNA CORRENTE – APPLICAZIONE DEL TEOREMA DI BERNOULLI ALL’EFFLUSSO DA LUCI – TUBO DI PITOT E PITOT-PRANDTL – VENTURIMETRO, DIAFRAMMA E BOCCAGLIO - CONCETTO DI SCABREZZA FISICA E SCABREZZA EQUIVALENTE – DA MOTO LAMINARE A MOTO TURBOLENTO: ESPERIENZA DI REYNOLDS – EQUAZIONE DEL MOTO PER FLUIDI REALI: PERDITE DI CARICO DISTRIBUITE E CONCENTRATE – MOTO LAMINARE: FORMULA DI POISEILLE –FORMULA DI DARCY-WEISBACH – ESPERIENZE DI NIKURADSE – TUBO LISCIO - ABACO DI MOODY – FORMULE PER IL CALCOLO DELL’INDICE DI RESISTENZA – CENNI SULLE FORMULE PRATICHE – CENNI POMPE E TURBINE – APPLICAZIONI.

SISTEMI DI ADDUZIONE DELLE ACQUE (10 ORE)
GENERALITÀ: SISTEMI, COMPONENTI ED ELEMENTI - PROGETTO E VERIFICA DI UN ACQUEDOTTO SEMPLICE - FORMULE PRATICHE DI RESISTENZA - SCHEMA DELL'ACQUEDOTTO CONSORTILE - CALCOLO IDRAULICO ED ECONOMICO DI UN IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO - CARATTERISTICHE ELETTROMECCANICHE DELLE POMPE E SCELTA DELLA POMPA - CURVE CARATTERISTICHE ESTERNE ED INTERNE E LORO REGOLAZIONE - PUNTO DI FUNZIONAMENTO - CENNI SUGLI ORGANI DI ATTENUAZIONE DEI FENOMENI DI MOTO VARIO - MATERIALI PER CONDOTTE E LORO CICLO COSTRUTTIVO - LA CORROSIONE NELLE TUBAZIONI E MODALITÀ DI PROTEZIONE - DIMENSIONAMENTO STATICO DELLE TUBAZIONI IN PRESSIONE.

SISTEMI DI DISTRIBUZIONE DELLE ACQUE (5 ORE)
RETE DI CONDOTTE IN PRESSIONE A MAGLIE CHIUSE: PROGETTO E CALCOLO ECONOMICO - VERIFICA: METODO DI HARDY-CROSS - CRITERI DI ACCETTAZIONE DELLE VERIFICHE IDRAULICHE.

NOZIONI DI IDROLOGIA (10 ORE)
DEFINIZIONE DI PROCESSO ALEATORIO: RISCHIO E PERIODO DI RITORNO - TEORIA DEI VALORI MASSIMI ANNUALI E LEGGE DI GUMBEL - CURVE DI PROBABILITÀ PLUVIOMETRICHE. STIMA DELLE PORTATE DI PIENA - FORMULA RAZIONALE.

CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA IN MOTO PERMANENTE (10 ORE)
DEFINIZIONE DI CORRENTE A SUPERFICIE LIBERA - CARICO TOTALE DI UNA CORRENTE. CONDIZIONE DI STATO CRITICO. CORRENTI VELOCI, LENTE E CRITICHE - CONDIZIONI DI MOTO UNIFORME: FORMULE DI RESISTENZA - SCALE DI DEFLUSSO - DEFINIZIONE DI ALVEI A PENDENZA DEBOLE, FORTE E CRITICA - EQUAZIONE DEL MOTO IN FORMA DIFFERENZIALE - PROFILI DI CORRENTE IN ALVEO A PENDENZA DEBOLE, FORTE E CRITICA - PROFILI DI CORRENTE IN SEQUENZE DI ALVEI A PENDENZA E/O SCABREZZA DIVERSA - PROBLEMI DI IMBOCCO - PROBLEMI DI SBOCCO DI UN CANALE - PASSAGGIO DI UNA CORRENTE SU UNA SOGLIA ED IN UN RESTRINGIMENTO - CASO DELLA PARATOIA IN CANALE - CENNI DI FORONOMIA.

PROGETTI D'ANNO (60 ORE)
PROGETTO PRELIMINARE DI UN IMPIANTO ANTI INCENDIO BASATO SU IDRANTI OPPURE SISTEMI DI APPARECCHIATURE IDRAULICHE PER EDIFICI (30 ORE)
PROGETTO PRELIMINARE DELLO SMALTIMENTO DELLE ACQUE PIOVANE IN OPERE EDILI (30 ORE)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE 120 ORE DI DIDATTICA TRA LEZIONI E ESERCITAZIONI PROGETTUALI.
IN PARTICOLARE SONO PREVISTE 60 ORE DI LEZIONE IN AULA (6 CFU) E 60 ORE DI ESERCITAZIONI PROGETTUALI GUIDATE (6 CFU).
LA PERCENTUALE MINIMA DI PRESENZE RICHIESTA È DEL 70% PER OGNUNA DELLE ATTIVITÀ.
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IL CORSO È ORGANIZZATO NEL SEGUENTE MODO:
- LEZIONI IN AULA SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO;
- SVILUPPO DELLE ESERCITAZIONI PROGETTUALI:
- REDAZIONE DI UN PROGETTO D’ANNO FINALIZZATO ALLA PROGETTAZIONE PRELIMINARE DI UN IMPIANTO ANTI INCENDIO BASATO SU IDRANTI
- REDAZIONE DI UN PROGETTO D’ANNO FINALIZZATO ALLA PROGETTAZIONE PRELIMINARE DELLO SMALTIMENTO DELLE ACQUE PIOVANE IN OPERE EDILI
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MODALITÀ:
GLI STUDENTI SARANNO DIVISI IN GRUPPI (4-6 STUDENTI PER GRUPPO) E SEGUIRANNO 12 ESERCITAZIONI GUIDATE DI 5 ORE CIASCUNA. AL TERMINE DELLE ESERCITAZIONI GUIDATE GLI STUDENTI DOVRANNO SVOLGERE DELLE ELABORAZIONI PROGETTUALI DI GRUPPO, CHE VERRANNO VERIFICATE INDIVIDUALMENTE AL MOMENTO DELLA PROVA ORALE
Verifica dell'apprendimento
IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO È CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI (SCALA 0-30), IL VOTO MINIMO È 18/30 (CONOSCENZA DI BASE FONDAMENTI TEORICI, METODOLOGIE DI CALCOLO E SUFFICIENTE PADRONANZA DEGLI ELABORATI PROGETTUALI) E IL VOTO MASSIMO È 30/30. AL VOTO MASSIMO PUÒ ESSERE AGGIUNTA LA “LODE” (30 E LODE). L'ESAME PREVEDE UNA PROVA SCRITTA E UNA PROVA ORALE CHE, IN PRESENZA, HANNO LUOGO IN GIORNI GENERALMENTE DIVERSI E CALENDARIZZATI. LA PROVA SCRITTA È PROPEDEUTICA ALLA PROVA ORALE. LA PROVA ORALE È COMPRENSIVA DELL'ESPOSIZIONE DEGLI ELABORATI PROGETTUALI E SU ARGOMENTI INDICATI DAL DOCENTE.
LA PROVA SCRITTA CONSISTE NELLA RISPOSTA A QUESITI TEORICI E NELLA SOLUZIONE DI PROBLEMI NUMERICI. LA PROVA HA UNA DURATA NON SUPERIORE A 120 MINUTI ED È FINALIZZATA A VERIFICARE LA CAPACITÀ DI APPLICARE CORRETTAMENTE LE CONOSCENZE TEORICHE, LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE PROPOSTE E LA CAPACITÀ DI COMUNICARE IN MODO SCRITTO. SE IN PRESENZA, DURANTE LA PROVA NON È CONSENTITO CONSULTARE TESTI O UTILIZZARE PC O SMARTPHONE; È CONSENTITO UTILIZZARE LA CALCOLATRICE. LA PROVA SI SVOLGE ANTERIORMENTE ALLA PROVA ORALE E SI CONSIDERA SUPERATA CON IL RAGGIUNGIMENTO DEL PUNTEGGIO MINIMO PRESTABILITO.
LA PROVA ORALE CONSISTE IN UNA DISCUSSIONE DELLA DURATA DI CIRCA 30 MINUTI FINALIZZATA AD ACCERTARE IL LIVELLO DI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE RAGGIUNTO DALLO STUDENTE SUI CONTENUTI TEORICI E METODOLOGICI INDICATI NEL PROGRAMMA. LA PROVA ORALE CONSENTIRÀ INOLTRE DI VERIFICARE LA CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE DELL'ALLIEVO CON PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO ED ORGANIZZAZIONE AUTONOMA DELL'ESPOSIZIONE SUGLI STESSI ARGOMENTI A CONTENUTO TEORICO.
A COMPLETAMENTO DELLA PROVA ORALE È PREVISTA ANCHE UNA DISCUSSIONE SUGLI ELABORATI TECNICI PRODOTTI DAGLI STUDENTI IN MODO AUTONOMO O IN GRUPPO SU UN CASO STUDIO PROPOSTO DAL DOCENTE COME ATTIVITÀ DI LABORATORIO. NELLA DISCUSSIONE SARANNO ILLUSTRATE LE PROBLEMATICHE POSTE DAL CASO ASSEGNATO, LE POSSIBILI ALTERNATIVE DI PROGETTO, L'EVENTUALE CONTESTO NORMATIVO, L'IMPOSTAZIONE METODOLOGICA ADOTTATA, L'ANALISI DEI RISULTATI OTTENUTI. LA DISCUSSIONE PUÒ AVVALERSI DI SLIDE E PREVEDERE LA RICHIESTA DI APPROFONDIMENTI TEORICI E DI CHIARIMENTI DI DETTAGLIO DA PARTE DEI MEMBRI DELLA COMMISSIONE D'ESAME.
LA VALUTAZIONE DELLA PROVA ORALE SARÀ EFFETTUATA SULLA BASE DEI SEGUENTI INDICATORI: COMPLETEZZA, ESPOSIZIONE, PERTINENZA.
LA PROVA NEL SUO INSIEME CONSENTE DI ACCERTARE SIA LA CAPACITÀ DI CONOSCENZA E COMPRENSIONE, SIA LA CAPACITÀ DI APPLICARE LE COMPETENZE ACQUISITE, SIA LA CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE, SIA LA CAPACITÀ DI APPRENDERE E DI ELABORARE SOLUZIONI IN AUTONOMIA DI GIUDIZIO, SIA LA CAPACITÀ DI LAVORARE IN GRUPPO.
IL VOTO FINALE SCATURISCE, GENERALMENTE, DALLA VALUTAZIONE COMPLESSIVA DELLE DUE PROVE. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE RAGGIUNGANO IL VOTO MASSIMO DI 30/30 E DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI APPLICARE AUTONOMAMENTE CONOSCENZE E COMPETENZE ACQUISITE ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI A LEZIONE.
Testi
TESTI NECESSARI:
MICHELE MOSSA, ANTONIO PETRILLO, IDRAULICA, ED. AMBROSIANA.
G. IPPOLITO, LEZIONI DI COSTRUZIONI IDRAULICHE, NUOVA EDIZIONE, ED. LIGUORI, NAPOLI

DISPENSE ED ESERCITAZIONI SCARICABILI DALLA PAGINA INTERNET DEI DOCENTI:
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TESTI DI APPROFONDIMENTO:
DUILIO CITRINI E GIORGIO NOSEDA, IDRAULICA, ED. AMBROSIANA (DISPONIBILE IN BIBLIOTECA)
Altre Informazioni
SI CONSULTI:
- IL SITO DI ATENEO, SEZIONE DIDATTICA
HTTPS://WEB.UNISA.IT/DIDATTICA
PER L’INDICAZIONE DELL’ORARIO DEL CORSO E DELLE RELATIVE AULE IMPEGNATE.

- LE PAGINE WEB DEI DOCENTI
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PER IL MATERIALE DI SUPPORTO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]