ID:
A000608
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
INGEGNERIA CIVILE/Edilizia Sostenibile Anno: 3
INGEGNERIA CIVILE/Strutture e Infrastrutture Anno: 3
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'obiettivo del corso è quello di fornire le conoscenze e le metodologie di base per:
- individuare in una costruzione l'organismo strutturale resistente e differenziarlo dagli elementi di completamento, aventi valenza architettonica, distributiva e funzionale;
- determinare le azioni sulle costruzioni rispetto alle quali esse devono garantire un adeguato livello di sicurezza, secondo criteri probabilistici dell'affidabilità strutturale;
- scegliere il modello strutturale e i metodi di analisi più adeguati per valutare le sollecitazioni sulle strutture;
- determinare le proprietà meccaniche dei materiali da costruzione più comuni (calcestruzzo, acciaio), utili per una corretta progettazione dell'organismo strutturale, tenendo conto delle inevitabili incertezze;
- progettare e verificare le strutture in cemento armato e acciaio, garantendo al contempo funzionalità e resistenza, sfruttando i moderni criteri semi-probabilistici agli stati limite;
- tenere conto nella progettazione delle risorse di resistenza dovute alla duttilità dei materiali, secondo i più recenti criteri di progettazione antisismica.
Il corso si prefigge di:
OF1: fornire allo studente una adeguata conoscenza teorica e metodologico-operativa della Tecnica delle Costruzioni; con particolare riferimento al progetto e la verifica di semplici strutture realizzate con i materiali tipici dell’Ingegneria Civile (cemento armato e acciaio), integrando le nozioni teoriche acquisite nel corso di Scienza delle Costruzioni e rendendole applicabili a problemi strutturali reali, utilizzando opportune tecniche analitiche.
OF2: fornire gli strumenti di base per modellare correttamente la struttura resistente di un organismo edilizio o di una infrastruttura e le azioni esterne (vento, sisma), sfruttando consapevolmente le caratteristiche dei materiali, ed effettuando con rigore metodologico le verifiche di stabilità, nel rispetto dei requisiti funzionali e strutturali e delle normative vigenti nel settore delle costruzioni; fornire gli strumenti utili per progettare e realizzare opere edili in conformità ai materiali scelti, alle metodologie costruttive, alla funzionalità , agli standard normativi; trasferire le capacità adeguate sia per ideare e sostenere argomentazioni teoriche che per risolvere problemi specifici relativi alla progettazione integrata di edifici e infrastrutture, la pianificazione e l'esecuzione di indagini sul patrimonio edilizio esistente.
OF3: fornire gli strumenti per formulare e sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi pronunciare sulle prestazioni degli edifici e delle infrastrutture, in relazione alle varie fasi (programmazione, progettazione, esecuzione, gestione) e alle prescrizioni normative; saper valutare criticamente gli effetti di azioni esterne (vento, sisma), al fine di verificarne le ricadute progettuali in termini di sicurezza e funzionalità
OF4: fornire gli strumenti per comunicare con linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del settore, ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni applicative specifiche della Tecnica delle Costruzioni.
OF5: far crescere la consapevolezza di essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite per la soluzione dei problemi dell'ingegneria civile e di seguire con profitto corsi di aggiornamento tecnico e normativo, con l'obiettivo di tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico del settore delle costruzioni.
- individuare in una costruzione l'organismo strutturale resistente e differenziarlo dagli elementi di completamento, aventi valenza architettonica, distributiva e funzionale;
- determinare le azioni sulle costruzioni rispetto alle quali esse devono garantire un adeguato livello di sicurezza, secondo criteri probabilistici dell'affidabilità strutturale;
- scegliere il modello strutturale e i metodi di analisi più adeguati per valutare le sollecitazioni sulle strutture;
- determinare le proprietà meccaniche dei materiali da costruzione più comuni (calcestruzzo, acciaio), utili per una corretta progettazione dell'organismo strutturale, tenendo conto delle inevitabili incertezze;
- progettare e verificare le strutture in cemento armato e acciaio, garantendo al contempo funzionalità e resistenza, sfruttando i moderni criteri semi-probabilistici agli stati limite;
- tenere conto nella progettazione delle risorse di resistenza dovute alla duttilità dei materiali, secondo i più recenti criteri di progettazione antisismica.
Il corso si prefigge di:
OF1: fornire allo studente una adeguata conoscenza teorica e metodologico-operativa della Tecnica delle Costruzioni; con particolare riferimento al progetto e la verifica di semplici strutture realizzate con i materiali tipici dell’Ingegneria Civile (cemento armato e acciaio), integrando le nozioni teoriche acquisite nel corso di Scienza delle Costruzioni e rendendole applicabili a problemi strutturali reali, utilizzando opportune tecniche analitiche.
OF2: fornire gli strumenti di base per modellare correttamente la struttura resistente di un organismo edilizio o di una infrastruttura e le azioni esterne (vento, sisma), sfruttando consapevolmente le caratteristiche dei materiali, ed effettuando con rigore metodologico le verifiche di stabilità, nel rispetto dei requisiti funzionali e strutturali e delle normative vigenti nel settore delle costruzioni; fornire gli strumenti utili per progettare e realizzare opere edili in conformità ai materiali scelti, alle metodologie costruttive, alla funzionalità , agli standard normativi; trasferire le capacità adeguate sia per ideare e sostenere argomentazioni teoriche che per risolvere problemi specifici relativi alla progettazione integrata di edifici e infrastrutture, la pianificazione e l'esecuzione di indagini sul patrimonio edilizio esistente.
OF3: fornire gli strumenti per formulare e sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi pronunciare sulle prestazioni degli edifici e delle infrastrutture, in relazione alle varie fasi (programmazione, progettazione, esecuzione, gestione) e alle prescrizioni normative; saper valutare criticamente gli effetti di azioni esterne (vento, sisma), al fine di verificarne le ricadute progettuali in termini di sicurezza e funzionalità
OF4: fornire gli strumenti per comunicare con linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del settore, ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni applicative specifiche della Tecnica delle Costruzioni.
OF5: far crescere la consapevolezza di essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite per la soluzione dei problemi dell'ingegneria civile e di seguire con profitto corsi di aggiornamento tecnico e normativo, con l'obiettivo di tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico del settore delle costruzioni.
Prerequisiti
Conoscenze di Analisi Matematica (concetti di limite, derivata, integrale, equazioni differenziali), conoscenze di Fisica (concetti di forza, attrito, resistenza), conoscenze di Meccanica Razionale (equilibrio di forze, tensioni, deformazioni), conoscenze di Scienza delle Costruzioni (equazioni di equilibrio e di congruenza per i mezzi continui, equazioni costitutive dei materiali, criteri di resistenza dei materiali duttili e fragili, stabilità dell’equilibrio, risoluzione di sistemi isostatici, metodo delle forze e delle deformazioni per la risoluzione di sistemi iperstatici).
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, viene erogato mediante lezioni frontali (24 ore) ed esercitazioni in aula (24 ore).
Le lezioni frontali sono svolte con l'ausilio di computer, proiettando su schermo gli appunti in PowerPoint relativi all'argomento trattato. Alla fine della lezione tali appunti vengono forniti agli studenti, essendo utili come guida per lo studio a casa.
Le esercitazioni vengono svolte dal docente su alcuni esempi fondamentali e successivamente dagli studenti sotto la guida del docente.
Le lezioni frontali sono svolte con l'ausilio di computer, proiettando su schermo gli appunti in PowerPoint relativi all'argomento trattato. Alla fine della lezione tali appunti vengono forniti agli studenti, essendo utili come guida per lo studio a casa.
Le esercitazioni vengono svolte dal docente su alcuni esempi fondamentali e successivamente dagli studenti sotto la guida del docente.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento è effettuata con un esame orale, al fine di verificare l'apprendimento degli strumenti teorici e analitici forniti durante il corso, insieme alla discussione degli elaborati progettuali assegnati durante il corso e inerenti alla progettazione e la verifica di elementi di strutture in cemento armato e in acciaio. Durante la prova orale sono oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante la prova orale.
Testi
Alla fine di ogni lezione vengono forniti agli studenti gli appunti relativi agli argomenti svolti. Durante le esercitazioni sono forniti inoltre appunti che raccolgono gli esempi svolti. Gli argomenti affrontati nel corso sono trattati su molti libri di testo, utili anche ad approfondire e ampliare la conoscenza della disciplina. Si consigliano i seguenti testi.
- E. Cosenza, G. Manfredi, M. Pecce, Strutture in cemento armato - Basi della progettazione, Terza edizione, Editrice Hoepli, 2019.
- M. Mezzina, Fondamenti di tecnica delle costruzioni, Prima edizione, Editrice Città Studi, 2013.
- C. Bernuzzi, Progetto e verifica delle strutture in acciaio, Seconda edizione, Editrice Hoepli, 2018.
- E. Cartapati, D. Raccah, Strutture in acciaio di edifici controventati, Editrice Hoepli, 2017.
- E. Cosenza, G. Manfredi, M. Pecce, Strutture in cemento armato - Basi della progettazione, Terza edizione, Editrice Hoepli, 2019.
- M. Mezzina, Fondamenti di tecnica delle costruzioni, Prima edizione, Editrice Città Studi, 2013.
- C. Bernuzzi, Progetto e verifica delle strutture in acciaio, Seconda edizione, Editrice Hoepli, 2018.
- E. Cartapati, D. Raccah, Strutture in acciaio di edifici controventati, Editrice Hoepli, 2017.
Contenuti
PARTE PRIMA - SICUREZZA E AZIONI
1. La sicurezza e l'affidabilità strutturale
1.a. Approccio probabilistico alla valutazione della sicurezza
1.b. Variabili aleatorie e distribuzione di probabilità
1.c. Metodi probabilistici di livello III e II
1.d. Metodi di affidabilità normativi: Metodi semi-probabilistici (livello I)
2. Le azioni sulle costruzioni
2.a. Carichi permanenti e imposti
2.b. Carichi da neve, da vento, variazioni termiche
2.c. Combinazione delle azioni
2.d. Cenno alle azioni sismiche
3. Richiami di analisi strutturale
PARTE SECONDA - COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO
4. I materiali da costruzione
4.a. Comportamento del calcestruzzo
4.b. Effetti della temperatura, ritiro e viscosità del calcestruzzo
4.c. Legami costitutivi pluriassiali del calcestruzzo
4.d. Comportamento dell'acciaio di armatura
4.e. Aderenza acciaio-calcestruzzo: modello fisico e teorico
5. Calcolo elastico e stato limite di esercizio
5.a. Materiali e ipotesi di calcolo
5.b. Calcolo delle tensioni in condizioni di esercizio
5.c. Verifica delle sezioni soggette a flessione semplice e composta con piccola e grande eccentricità
5.d. Limitazione delle tensioni
5.e. Stato limite di fessurazione
5.f. Calcolo dell'apertura delle fessure
5.g. Stato limite di deformazione
5.h. Calcolo delle frecce
6. Stato limite ultimo per flessione e pressoflessione
6.a. Legami costitutivi del calcestruzzo e dell'acciaio
6.b. Sezioni soggette a tensioni normali
6.c. Comportamento della sezione inflessa: metodo dello stress block, legame parabola rettangolo ed elasto-plastico del calcestruzzo
6.d. Comportamento della sezione inflessa: legame elastico-incrudente dell'acciaio
6.e. Comportamento della sezione pressoinflessa
6.f. Domini di pressoflessione retta su sezioni ad armatura doppia simmetrica e non simmetrica
6.g. Sezione circolare
6.h. Verifiche in pressoflessione deviata
7. Stato limite ultimo per taglio
7.a. Trattazione elastica
7.b. Travi senza armatura a taglio
7.c. Travi armate a taglio: meccanismo di Ritter-Mörsch
7.d. Travi armate a taglio: meccanismo a inclinazione variabile
7.e. Verifica della sezione e progetto delle armature
7.f. Traslazione del momento flettente
8. Stato limite ultimo per torsione
8.a. Modello a traliccio spaziale
8.b. Verifica della sezione e progetto delle armature
8.c. Sollecitazioni composte
9. Applicazioni progettuali
9.a. Progetto di un solaio in latero-cemento
9.b. Progetto di una travata in calcestruzzo armato
PARTE TERZA - COSTRUZIONI IN ACCIAIO
10. Il materiale acciaio delle strutture metalliche
10.a. Le principali caratteristiche dell'acciaio da carpenteria metallica
10.b. Processi di lavorazione, trattamenti termici
10.c. I prodotti in commercio
10.d. Le imperfezioni meccaniche e geometriche
11. Classificazione delle sezioni trasversali
11.a. L'influenza dei fenomeni di instabilità
11.b. Classificazione dei profili secondo le NTC
12. Elementi in acciaio soggetti a trazione, compressione, flessione, taglio e sollecitazioni composte
12.a. Le verifiche di resistenza agli SLU secondo le NTC 2018
12.b. Le verifiche di deformabilità agli SLE secondo le NTC 2018
13. Unioni bullonate nelle costruzioni metalliche
13.a. Generalità delle unioni bullonate: unioni a taglio, a trazione, a taglio e trazione e a taglio e torsione
13.b. Verifiche di resistenza delle unioni bullonate secondo le NTC 2018
14. Applicazioni progettuali
14.a. Progetto di un solaio in lamiera grecata
14.b. Progetto di elementi strutturali di un edificio in acciaio “pendolare” e verifiche di deformabilità
14.c. Progetto e verifica di unioni bullonate trave secondaria-primaria e trave colonna del tipo “a squadretta”
1. La sicurezza e l'affidabilità strutturale
1.a. Approccio probabilistico alla valutazione della sicurezza
1.b. Variabili aleatorie e distribuzione di probabilità
1.c. Metodi probabilistici di livello III e II
1.d. Metodi di affidabilità normativi: Metodi semi-probabilistici (livello I)
2. Le azioni sulle costruzioni
2.a. Carichi permanenti e imposti
2.b. Carichi da neve, da vento, variazioni termiche
2.c. Combinazione delle azioni
2.d. Cenno alle azioni sismiche
3. Richiami di analisi strutturale
PARTE SECONDA - COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO
4. I materiali da costruzione
4.a. Comportamento del calcestruzzo
4.b. Effetti della temperatura, ritiro e viscosità del calcestruzzo
4.c. Legami costitutivi pluriassiali del calcestruzzo
4.d. Comportamento dell'acciaio di armatura
4.e. Aderenza acciaio-calcestruzzo: modello fisico e teorico
5. Calcolo elastico e stato limite di esercizio
5.a. Materiali e ipotesi di calcolo
5.b. Calcolo delle tensioni in condizioni di esercizio
5.c. Verifica delle sezioni soggette a flessione semplice e composta con piccola e grande eccentricità
5.d. Limitazione delle tensioni
5.e. Stato limite di fessurazione
5.f. Calcolo dell'apertura delle fessure
5.g. Stato limite di deformazione
5.h. Calcolo delle frecce
6. Stato limite ultimo per flessione e pressoflessione
6.a. Legami costitutivi del calcestruzzo e dell'acciaio
6.b. Sezioni soggette a tensioni normali
6.c. Comportamento della sezione inflessa: metodo dello stress block, legame parabola rettangolo ed elasto-plastico del calcestruzzo
6.d. Comportamento della sezione inflessa: legame elastico-incrudente dell'acciaio
6.e. Comportamento della sezione pressoinflessa
6.f. Domini di pressoflessione retta su sezioni ad armatura doppia simmetrica e non simmetrica
6.g. Sezione circolare
6.h. Verifiche in pressoflessione deviata
7. Stato limite ultimo per taglio
7.a. Trattazione elastica
7.b. Travi senza armatura a taglio
7.c. Travi armate a taglio: meccanismo di Ritter-Mörsch
7.d. Travi armate a taglio: meccanismo a inclinazione variabile
7.e. Verifica della sezione e progetto delle armature
7.f. Traslazione del momento flettente
8. Stato limite ultimo per torsione
8.a. Modello a traliccio spaziale
8.b. Verifica della sezione e progetto delle armature
8.c. Sollecitazioni composte
9. Applicazioni progettuali
9.a. Progetto di un solaio in latero-cemento
9.b. Progetto di una travata in calcestruzzo armato
PARTE TERZA - COSTRUZIONI IN ACCIAIO
10. Il materiale acciaio delle strutture metalliche
10.a. Le principali caratteristiche dell'acciaio da carpenteria metallica
10.b. Processi di lavorazione, trattamenti termici
10.c. I prodotti in commercio
10.d. Le imperfezioni meccaniche e geometriche
11. Classificazione delle sezioni trasversali
11.a. L'influenza dei fenomeni di instabilità
11.b. Classificazione dei profili secondo le NTC
12. Elementi in acciaio soggetti a trazione, compressione, flessione, taglio e sollecitazioni composte
12.a. Le verifiche di resistenza agli SLU secondo le NTC 2018
12.b. Le verifiche di deformabilità agli SLE secondo le NTC 2018
13. Unioni bullonate nelle costruzioni metalliche
13.a. Generalità delle unioni bullonate: unioni a taglio, a trazione, a taglio e trazione e a taglio e torsione
13.b. Verifiche di resistenza delle unioni bullonate secondo le NTC 2018
14. Applicazioni progettuali
14.a. Progetto di un solaio in lamiera grecata
14.b. Progetto di elementi strutturali di un edificio in acciaio “pendolare” e verifiche di deformabilità
14.c. Progetto e verifica di unioni bullonate trave secondaria-primaria e trave colonna del tipo “a squadretta”
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA CIVILE
Laurea
3 anni
No Results Found
Persone
Persone
Ricercatrice/tore a tempo det.
No Results Found