ID:
5955
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
INGEGNERIA CIVILE/Infrastrutture di Trasporto Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’obiettivo del corso di Sovrastrutture di Strade, Ferrovie ed Aeroporti consiste nel fornire agli studenti del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile le conoscenze relative alla progettazione strutturale delle pavimentazioni stradali, ferroviarie ed aeroportuali. Lo studente, inoltre, apprenderà i metodi per la caratterizzazione delle prestazioni strutturali dei materiali per gli usi stradali e per il mix design delle miscele non legate, dei conglomerati bituminosi e di quelli cementizi.
OF1 (Conoscenza e comprensione): lo studente acquisirà un'ampia e solida conoscenza e competenza sui criteri su cui si basa la progettazione strutturale, la costruzione e la manutenzione delle sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali. In particolare, acquisirà conoscenze sui modelli razionali, empirici e semi-empirici per affrontare le analisi strutturali nonché sui modelli previsionali per studiare il decadimento caratteristiche strutturali e funzionali per una corretta implementazione delle strategie di manutenzione. A tal riguardo, lo studente acquisirà ulteriori conoscenze sulle moderne tecniche di monitoraggio ad alto rendimento delle sovrastrutture (tecniche non distruttive) mediante visite in laboratorio.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti teorici e applicativi acquisiti per affrontare correttamente la progettazione attraverso una puntuale conoscenza dei parametri di input (traffico, caratteristiche dei materiali, fattori climatici etc.) secondo un approccio integrato che comprenda anche le fasi di costruzione e manutenzione.
OF3 (Autonomia di giudizio): lo studente deve essere in grado di valutare in maniera autonoma situazioni anche diverse da quelle standard presentate dal docente durante il corso e di adottare le migliori metodologie risolutive.
OF4 (Abilità comunicative): lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi e progetti nell’ambito delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico
OF5 (Capacità di apprendimento): Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese), allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti del settore relativo al progetto delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali.
OF1 (Conoscenza e comprensione): lo studente acquisirà un'ampia e solida conoscenza e competenza sui criteri su cui si basa la progettazione strutturale, la costruzione e la manutenzione delle sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali. In particolare, acquisirà conoscenze sui modelli razionali, empirici e semi-empirici per affrontare le analisi strutturali nonché sui modelli previsionali per studiare il decadimento caratteristiche strutturali e funzionali per una corretta implementazione delle strategie di manutenzione. A tal riguardo, lo studente acquisirà ulteriori conoscenze sulle moderne tecniche di monitoraggio ad alto rendimento delle sovrastrutture (tecniche non distruttive) mediante visite in laboratorio.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti teorici e applicativi acquisiti per affrontare correttamente la progettazione attraverso una puntuale conoscenza dei parametri di input (traffico, caratteristiche dei materiali, fattori climatici etc.) secondo un approccio integrato che comprenda anche le fasi di costruzione e manutenzione.
OF3 (Autonomia di giudizio): lo studente deve essere in grado di valutare in maniera autonoma situazioni anche diverse da quelle standard presentate dal docente durante il corso e di adottare le migliori metodologie risolutive.
OF4 (Abilità comunicative): lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi e progetti nell’ambito delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico
OF5 (Capacità di apprendimento): Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese), allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti del settore relativo al progetto delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali.
Prerequisiti
Per poter frequentare utilmente il corso di Sovrastrutture di Strade, Ferrovie ed Aeroporti è fondamentale avere i prerequisiti fisico-matematici di base, nonché la conoscenza delle Costruzioni Stradali e di Tecnica e Sicurezza dei Cantieri, che verranno applicati con continuità nell’ambito sia delle lezioni teoriche che delle applicazioni pratiche.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula. Esercitazioni. Assegnazione di un tema progettuale consistente
nel progetto strutturale di una pavimentazione stradale. Visita in un cantiere stradale.
nel progetto strutturale di una pavimentazione stradale. Visita in un cantiere stradale.
Verifica Apprendimento
La verifica dell’apprendimento consiste in una prova orale. Lo studente per sostenere
tale esame deve produrre l’elaborato progettuale assegnato durante il corso. Il criterio
di valutazione consiste nell’assegnare una votazione compresa tra un minimo di 18/30
ed un massimo di 30/30.
tale esame deve produrre l’elaborato progettuale assegnato durante il corso. Il criterio
di valutazione consiste nell’assegnare una votazione compresa tra un minimo di 18/30
ed un massimo di 30/30.
Testi
Dispense prodotte dal docente. Yang H. Huang “Pavement Analysis and Design” –
Prentice Hill
Prentice Hill
Contenuti
Le tipologie delle pavimentazioni stradali. Portanza dei sottofondi stradali.
Correlazioni parametri di portanza. • La compattazione. • Caratterizzazione dei misti
granulari non legati. • Il progetto dei drenaggi. Severity Factor. Sistemi di drenaggio.
Approccio al progetto. Permeabilità dei dreni. Fattori che influenzano il contenuto
d’acqua. Dimensionamento dei drenaggi. Stima dell’infiltrazione. Acqua di falda.
Metodo di Cedergren. Spessore dello strato drenante. Dreni longitudinali. Trincee
drenanti. Collettori. Porosità efficace. Tempo di drenaggio. • Bitumi per uso stradale.
Proprietà dei bitumi. Reologia dei bitumi. Abachi di Heukelom. Creep compliance.
Comportamento reologico delle miscele. Mix design. Modulo complesso. Curva
maestra. Prova di creep statica. Resistenza a fatica delle miscele bituminose. Prove di
fatica. Autoriparazione delle miscele bituminose. Leggi di fatica. Metodo di Vesys.
Calcolo delle deformazioni plastiche per gli strati non legati. • Il progetto delle
sovrastrutture stradali. Parametri di input. Concetto di carico equivalente su ruota
singola. Area di contatto. Il traffico: analisi, fattore di crescita, fattore di direzione e di
corsia. Condizioni ambientali: analisi termica. Gradienti termici nelle lastre in cls. Il
calcolo razionale delle pavimentazioni flessibili: il modello multistrato. Strati a
comportamento non lineare. Il software Kenlayer. • Le sovrastrutture rigide. Concetto
di portanza del piano di posa delle piastre. Leggi di fatica del cls. Carico su ruota
singola equivalente. Calcolo delle sollecitazioni nelle piastre in cls. Modelli
semplificati (soluzioni di Westergaard). Calcolo delle sollecitazioni termiche: relazioni
di Bradbury e soluzione di Eisenmann. Calcolo spaziatura dei giunti ed armature
longitudinali. Progetto delle barre di compartecipazione. Il codice di calcolo Kenslab.
Rigidezza del giunto. Contatto lastra-supporto. • AASHTO Guide. • La sovrastruttura
ferroviaria. Introduzione. Calcolo delle sollecitazioni nella rotaia. Ipotesi di rotaia su
appoggi discreti e continui. Le pressioni di contatto ruota-rotaia. Le sollecitazioni
termiche. Le verifiche di resistenza. Forza orizzontale in curva. Instabilità sul piano
orizzontale e verticale. • Le sovrastrutture aeroportuali. Definizione di zona critica. Il
concetto di carico equivalente su ruota singola. Aereo critico. Metodo FAA. Metodo
LCN.
Correlazioni parametri di portanza. • La compattazione. • Caratterizzazione dei misti
granulari non legati. • Il progetto dei drenaggi. Severity Factor. Sistemi di drenaggio.
Approccio al progetto. Permeabilità dei dreni. Fattori che influenzano il contenuto
d’acqua. Dimensionamento dei drenaggi. Stima dell’infiltrazione. Acqua di falda.
Metodo di Cedergren. Spessore dello strato drenante. Dreni longitudinali. Trincee
drenanti. Collettori. Porosità efficace. Tempo di drenaggio. • Bitumi per uso stradale.
Proprietà dei bitumi. Reologia dei bitumi. Abachi di Heukelom. Creep compliance.
Comportamento reologico delle miscele. Mix design. Modulo complesso. Curva
maestra. Prova di creep statica. Resistenza a fatica delle miscele bituminose. Prove di
fatica. Autoriparazione delle miscele bituminose. Leggi di fatica. Metodo di Vesys.
Calcolo delle deformazioni plastiche per gli strati non legati. • Il progetto delle
sovrastrutture stradali. Parametri di input. Concetto di carico equivalente su ruota
singola. Area di contatto. Il traffico: analisi, fattore di crescita, fattore di direzione e di
corsia. Condizioni ambientali: analisi termica. Gradienti termici nelle lastre in cls. Il
calcolo razionale delle pavimentazioni flessibili: il modello multistrato. Strati a
comportamento non lineare. Il software Kenlayer. • Le sovrastrutture rigide. Concetto
di portanza del piano di posa delle piastre. Leggi di fatica del cls. Carico su ruota
singola equivalente. Calcolo delle sollecitazioni nelle piastre in cls. Modelli
semplificati (soluzioni di Westergaard). Calcolo delle sollecitazioni termiche: relazioni
di Bradbury e soluzione di Eisenmann. Calcolo spaziatura dei giunti ed armature
longitudinali. Progetto delle barre di compartecipazione. Il codice di calcolo Kenslab.
Rigidezza del giunto. Contatto lastra-supporto. • AASHTO Guide. • La sovrastruttura
ferroviaria. Introduzione. Calcolo delle sollecitazioni nella rotaia. Ipotesi di rotaia su
appoggi discreti e continui. Le pressioni di contatto ruota-rotaia. Le sollecitazioni
termiche. Le verifiche di resistenza. Forza orizzontale in curva. Instabilità sul piano
orizzontale e verticale. • Le sovrastrutture aeroportuali. Definizione di zona critica. Il
concetto di carico equivalente su ruota singola. Aereo critico. Metodo FAA. Metodo
LCN.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA CIVILE
Laurea Magistrale
2 anni
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