ISTITUTO TECNICO STATALE “CESARE BATTISTI” SALO’
PIANO DI LAVORO DEL DOCENTE anno scolastico 2015/2016
Prof.ssa Maria Angela Michelini – ITP : Salvatore Giorgio MATERIA
Progettazione, Costruzioni e Impianti
classe e indirizzo
3A CTT
n. ore settimanali: 7 monte orario annuale: 231
1
CONOSCENZE
Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali da costruzione, naturali e artificiali e loro classificazione Criteri di utilizzo e processi di lavorazione dei materiali anche in rapporto all’impatto e alla sostenibilità ambientale. Principi, norme e metodi statistici di controllo di qualità di materiali ed artefatti. Comportamento elastico e post-elastico dei materiali. Relazioni tra le forze che agiscono su elementi strutturali, calcolo vettoriale Condizioni di equilibrio di un corpo materiale, geometria delle masse, teorema di Varignon. Caratteristiche e classificazione delle sollecitazioni,. Strutture isostatiche, iperstatiche e labili. Elementi di composizione architettonica Norme, metodi e procedimenti della progettazione di edifici e manufatti
ABILITA’
Riconoscere e comparare le caratteristiche chimiche, fisiche, meccaniche e tecnologiche dei materiali da costruzione tradizionali ed innovativi. Correlare le proprietà dei materiali da costruzione, coibentazione e finitura, applicando i processi di lavorazione e le modalità di utilizzo. Scegliere i materiali in rapporto alle proprietà tecnologiche, all’impatto ed alla sostenibilità ambientale, prevedendo il loro comportamento nelle diverse condizioni di impiego. Collaborare nell’esecuzione delle prove tecnologiche sui materiali nel rispetto delle norme tecniche. Applicare i principi del controllo di qualità dei material ed i metodi del controllo statistico di accettazione. Riconoscere i legami costitutivi tensioni/deformazioni nei materiali. Analizzare reazioni vincolari e le azioni interne in strutture piane con l’uso del calcolo vettoriale Comprendere le problematiche relative alla stabilità dell'equilibrio elastico Calcolare le sollecitazioni riconoscendo le tensioni interne dovute a compressione, trazione, taglio e flessione. Analizzare, calcolare e verificare semplici strutture isostatiche
Dimensionare gli spazi funzionali di un edificio in relazione alla destinazione d’uso.
CONTENUTI DISCIPLINARI E TEMPI DI REALIZZAZIONE:
PARTE PRIMA: COSTRUZIONI 1 – Modulo 1 A . analisi vettoriale Periodo di svolgimento: Settembre - ottobre n. ore previste (indicativo): 10 indicare il dettaglio degli argomenti
Unità 1: vettori 1
Rif. Linee guida per il secondo biennio e quinto anno degli istituti tecnici, contenute nella direttiva numero 4 del 16 gennaio 2012. ITS “C. Battisti” Salò
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Concetti generali. Gli elementi strutturali e le strutture. Le forze e gli spostamenti. Il sistema internazionale di unità di misura (SI). Rappresentazione di vettori. Calcolo delle componenti di un vettore. Somma di vettori. Differenza di vettori. Composizione di vettori. Momento di un vettore rispetto a un punto o polo P. Un caso notevole: la coppia. Il teorema di Varignon. Scomposizione di vettori. Unità 2: funicolari Il poligono funicolare. Sistemi di vettori con risultante e/o momento risultante nullo. Il momento di trasporto. I vettori paralleli. Il caso di due vettori paralleli e concordi o discordi. Momento di un sistema di vettori.
2 – Modulo 2A . geometria delle masse Periodo di svolgimento: Ottobre - Novembre n. ore previste (indicativo): 20 indicare il dettaglio degli argomenti
Unità 1: Baricentri e momenti statici Il concetto di baricentro. Baricentri di figure piane. Il momento statico: ricerca del baricentro. Baricentri di: triangolo, quadrilatero, trapezio, figure scomponibili in rettangoli, sezioni composte da profilati in acciaio. in rettangoli e triangoli, figure con fori, sezioni composte da profilati in acciaio. Unità 2: I momenti del secondo ordine I momenti di inerzia assiale e polare. Il teorema di trasposizione. Raggio ed ellisse centrale di inerzia. Applicazioni a: rettangolo, triangolo, figure scomponibili in rettangoli, sezioni composte da profilati in acciaio.
3 – Modulo 3A . la statica Periodo di svolgimento: Novembre - Dicembre n. ore previste (indicativo): 25 indicare il dettaglio degli argomenti
Unità 1: I carichi, i vincoli e le equazioni di equilibrio La determinazione dei carichi: generalità. La definizione dello schema statico. La statica. L’analisi dei carichi. L’equilibrio delle forze. L’equilibrio dei corpi. I tipi di vincolo. Tipologie strutturali. Computo dei vincoli. La ricerca delle reazioni vincolari. Unità 2: Tipologie strutturali isostatiche Trave appoggiata soggetta a carichi concentrati. Trave appoggiata soggetta a una coppia di momento M. Trave appoggiata soggetta a carichi distribuiti. Trave appoggiata ad asse inclinato. Travi a mensola. Arco a tre cerniere e trave Gerber: le equazioni ausiliarie.
4 – Modulo 4A . analisi delle sollecitazioni Periodo di svolgimento: Dicembre-gennaio n. ore previste (indicativo): 25
Unità 1: Le caratteristiche interne della sollecitazione Rappresentazione della trave. L’equilibrio interno dei corpi. Azioni esterne ed interne. Le caratteristiche interne delle sollecitazioni. Le convenzioni dei segni. La trave appoggiata: reazioni e sollecitazioni. La trave appoggiata: i diagrammi di sollecitazione. Unità 2: Diagrammi di sollecitazione di strutture isostatiche Trave appoggiata soggetta a più carichi concentrati. Trave appoggiata soggetta a carico uniformemente distribuito. Trave appoggiata con porzione di carico distribuito. Trave appoggiata con sbalzi. Trave a mensola con carico all’estremo libero. Trave a mensola con carico distribuito. Semplici telai isostatici. Trave Gerber. Arco a tre cerniere.
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5 – Modulo 5A . analisi strutturale – travi reticolari Periodo di svolgimento: Febbraio n. ore previste (indicativo): 10
Unità 1: Il calcolo degli elementi strutturali Le costruzioni e la legislazione tecnica. La resistenza dei materiali. La deformabilità dei corpi: il concetto di dilatazione. L’elasticità dei corpi. Il modulo di elasticità. Le prove sui materiali da costruzione. La verifica di sicurezza. Unità 2: Le travi reticolari Genesi delle travi reticolari. Le ipotesi semplificative. Il calcolo delle forze interne. L’equilibrio dei nodi. Metodo dell’equilibrio dei nodi grafico e analitico. Il metodo delle sezioni di Ritter.
6 – Modulo 1 B . stati semplici di tensione Periodo di svolgimento: Marzo - aprile n. ore previste (indicativo): 25
Unità 1: Le sollecitazioni elementari Introduzione. La forza normale: la legge di deformazione e la legge di equilibrio interno. La flessione semplice: la legge di deformazione e la legge di equilibrio interno. Il taglio puro.
Unità 2: Sezioni inflesse di materiale omogeneo Il diagramma delle tensioni interne con asse neutro coincidente o no con un asse di simmetria della sezione. Esempi. La flessione deviata. La sollecitazione di taglio nella flessione. Distribuzione interna delle tensioni tangenziali.
Unità 3: Instabilità e flessione composta L’instabilità laterale: il carico di punta. Il carico critico: la formula di Eulero. Verifiche di instabilità. La sollecitazione di presso e tenso-flessione. Pressoflessione: posizione dell’asse neutro e nocciolo d’inerzia. Pressoflessione sui solidi non resistenti a trazione.
7 – Modulo 2 B . comportamento dei materiali Periodo di svolgimento: aprile n. ore previste (indicativo): 7
Unità 1: Caratteristiche dei materiali da costruzione La prova di compressione sul calcestruzzo. I controlli di accettazione. Le strutture in acciaio: caratteristiche del materiale. La prova di trazione sull’acciaio. Le strutture in legno: caratteristiche del materiale.
8 – Modulo 4 B . deformazioni Periodo di svolgimento: Aprile - maggio n. ore previste (indicativo): 5
Unità 1: La deformazione degli elementi strutturali La deformazione dei corpi. La deformazione per forza normale. Deformazione per flessione: la trave a mensola. La trave appoggiata. Esempi per carichi semplici..
9 – Laboratorio di costruzioni con Excel Periodo di svolgimento: Prima parte dell’ a.s. nelle ore di laboratorio n. ore previste (indicativo): 15
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Lab. 1: Somma di vettori date le componenti cartesiane; modulo e angolo del vettore risultante Lab. 2: Risultante di un sistema di vettori paralleli con applicazione del teorema di Varignon. Lab. 3: calcolo delle coordinate del baricentro di un sistema di masse puntiformi Lab. 4: calcolo delle coordinate del baricentro di sezioni composte da rettangoli Lab. 5: calcolo del momento d’inerzia di sezioni composte da rettangoli
PARTE SECONDA: PROGETTAZIONE E MATERIALI DA COSTRUZIONE 1 – Modulo 1C. La pietra Periodo di svolgimento: ottobre n. ore previste (indicativo): 4
Estrazione e lavorazione dei materiali lapidei Caratteristiche della pietra Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche Impiego della pietra nelle costruzioni
2 – Modulo 2C. I laterizi Periodo di svolgimento: novembre n. ore previste (indicativo): 7
Produzione, forma e dimensioni Caratteristiche dei laterizi Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche
3 –Modulo 3C. Malte e calcestruzzi Periodo di svolgimento: novembre-dicembre n. ore previste (indicativo): 7
Calci, cementi, malte, calcestruzzo Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche Prove sui calcestruzzi Calcestruzzi leggeri e cemento armato
4 –Modulo 4C. I metalli Periodo di svolgimento: dicembre-gennaio n. ore previste (indicativo): 6
Ghisa e acciaio Proprietà chimico-fisiche, meccaniche e tecnologiche Tipi di acciaio, profilati e lamiere Collegamenti di elementi metallici Rame, piombo e leghe leggere
5 –Modulo 5C. Il legno Periodo di svolgimento: gennaio n. ore previste (indicativo): 6
Caratteristiche fisiche e meccaniche del legno Lavorazione del legno Dal legno massello al multistrato
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6 –Modulo 6C. I materiali complementari: vetro, isolanti e plastici Periodo di svolgimento: febbraio-marzo n. ore previste (indicativo): 4
Il vetro Materiali isolanti e impermeabilizzanti Materiali plastici
7 –Modulo 7C. Pavimenti e rivestimenti Periodo di svolgimento: marzo-aprile n. ore previste (indicativo): 4
Pavimenti Rivestimenti
8 – Laboratorio di Progettazione Periodo di svolgimento: intero anno scolastico n. ore previste (indicativo): 45 1. Dati antropometrici 2. Progettiamo un soggiorno 3. Progettiamo una camera da letto singola 4. Progettiamo una camera da letto per due persone 5. Progettiamo una cucina 6. Progettiamo un servizio igienico 7. Progettiamo un’unità residenziale su un piano 8. Progettiamo un’unità residenziale su due piani
METODOLOGIE (lezione frontale, gruppi di lavoro, processi individualizzati, attività di recupero-sostegno e integrazione, ecc.):
• Nella trattazione degli argomenti si procede, quando possibile, dall’analisi di casi pratici alla messa a fuoco dei principi di teoria. • Si associa frequentemente la trattazione degli argomenti a esercitazioni dirette di calcolo, che danno la possibilità di assimilare in maniera più solida. • Alla normale lezione frontale si affianca l’uso delle espansioni multimediali del libro di testo, in particolare per la parte relativa ai materiali da costruzione. • Saranno utilizzate anche le versioni in lingua inglese delle sintesi dei moduli, disponibili nelle espansioni multimediali del libro di testo come proposte “verso il CLIL”, utili anche per lo studio individuale. MATERIALI DIDATTICI (Testo adottato, orario settimanale di laboratorio, attrezzature, spazi, biblioteca, tecnologie audiovisive e/o multimediali, ecc.):
Libro di testo adottato: Progettazione costruzioni e impianti vol. 1A,1B,1C – Le Monnier • È previsto l’utilizzo del proiettore installato in aula per la proiezione della versione digitale del libro di testo, quando necessario, delle espansioni multimediali del libro di testo, di risorse disponibili in Internet. • È previsto l’utilizzo del laboratorio di informatica per l’uso sistematico di software di disegno assistito al computer (CAD) e per l’uso di fogli elettronici per la soluzione di problemi di calcolo connessi agli argomenti trattati. ITS “C. Battisti” Salò
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TIPOLOGIE DELLE PROVE DI VERIFICA UTILIZZATE Specificare: (prove scritte, verifiche orali, test oggettivi, prove grafiche, prove di laboratorio, ecc.): Per la valutazione degli allievi si ricorre ai seguenti strumenti: • test misti, in parte strutturati con domanda a risposta chiusa, in parte con domanda a risposta aperta, in parte con risoluzione di semplici problemi; • colloqui orali, nei quali più che la semplice nozione o la dimostrazione matematica fine a se stessa, si cerca di scoprire negli allievi la capacità di ragionare e di muoversi fra i vari argomenti della materia: perciò fanno parte dei colloqui anche esercizi pratici. I colloqui saranno svolti cercando in primo luogo di valutare il grado di conoscenza degli argomenti, la capacità di espressione e la capacità di messa in pratica delle conoscenze teoriche, in secondo luogo di verificare anche una eventuale competenza acquisita facendo collegamenti con altri argomenti del corso o di materie affini; • compiti scritti: la valutazione seguirà gli stessi criteri, ma si curerà anche l’aspetto professionale. La valutazione sarà operata, perciò, considerando: la completezza dello svolgimento, l’esattezza dei calcoli e la precisione e chiarezza dell’esposizione. I compiti potranno avere una durata anche breve (1 ora), ma saranno piuttosto frequenti e mirati a verificare il livello conseguito nei singoli moduli; • progetti: sono previsti con ordine di complessità crescente nei tre anni di corso e costituiscono i “Laboratori di progettazione”: in essi, oltre all’esattezza dei calcoli, si guarderà alla precisione e accuratezza dei disegni e alla chiarezza e completezza delle relazioni di calcolo. Sono previste per ciascun modulo un numero variabile di prove scritte e di test o prove orali. Per alcuni moduli è prevista solo la verifica orale o tramite test.
indicatori valutati nelle prove scritte e/o grafiche: correttezza dei procedimenti e dei risultati
indicatori valutati nelle prove orali: conoscenze, uso del linguaggio adeguato
Firma del docente Prof.ssa Maria Angela Michelini Data 4
novembre 2015
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