Architettura

Materiali per uso strutturale: calcestruzzo e acciaio. Sicurezza e prestazioni attese di un’opera strutturale. Azioni sulle costruzioni: peso proprio, carichi permanenti non strutturali, carichi variabili, azione sismica, azioni del vento, azioni della neve, azioni della temperatura, azioni eccezionali. Strutture in calcestruzzo armato: analisi strutturale, valutazione della sicurezza, stati limite ultimi (sforzo normale, flessione, taglio, torsione), stati limite di esercizio, dettagli costruttivi. Strutture in acciaio: stati limite ultimi (trazione, compressione, flessione, taglio, torsione, sollecitazioni composte), stabilità delle membrature, stati limite di esercizio, unioni bullonate, unioni saldate. Elementi di progettazione strutturale in zona sismica. Esercitazione: progettazione strutturale di un edificio di civile abitazione (analisi dei carichi, predimensionamento, analisi, verifica solai, travi, pilastri, fondazioni).

Per poter comprendere i contenuti dell’insegnamento e conseguire gli obiettivi di apprendimento, è indispensabile che lo studente abbia appreso i contenuti dei corsi di Meccanica delle strutture e Scienza delle Costruzioni, ed in particolare i seguenti argomenti: 1. Statica di travi elastiche isostatiche e determinazione delle caratteristiche di sollecitazione, quali taglio, momento flettente, torsione, eventuale sforzo normale; 2. Momenti di inerzia delle figure geometriche; 3. Teoria tecnica della trave alla De Saint Venant.

Mezzina, M., Raffaele, D., Vitone, A. (a cura di), Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato, Vol. 1 – Dalla concezione strutturale alle verifiche agli stati limite, CittàStudi Edizioni, Novara, 2007. Bernuzzi C., Costruzioni in acciaio. In: Manuale dell’ingegnere civile e ambientale (a cura di Riva P.A., Guadagni A.), Hoepli, http://www.manualihoepli.it/media/doc/C02_1205.pdf Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), D.M. 17/01/2018, www.cslp.it Circolare 21/01/2019, n. 7 – Istruzioni per l’applicazione dell'«Aggiornamento delle "Norme tecniche per le costruzioni"» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018, www.cslp.it Dispense del corso in formato pdf.

Lezioni frontali e redazione di un progetto strutturale.

La frequenza è obbligatoria.

Valutazione del progetto ed esame orale.

Mezzina, M., Raffaele, D., Vitone, A. (a cura di), Teoria e pratica delle costruzioni in cemento armato, Vol. 1 – Dalla concezione strutturale alle verifiche agli stati limite, CittàStudi Edizioni, Novara, 2007. Bernuzzi C., Costruzioni in acciaio. In: Manuale dell’ingegnere civile e ambientale (a cura di Riva P.A., Guadagni A.), Hoepli, http://www.manualihoepli.it/media/doc/C02_1205.pdf Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), D.M. 17/01/2018, www.cslp.it Circolare 21/01/2019, n. 7 – Istruzioni per l’applicazione dell'«Aggiornamento delle "Norme tecniche per le costruzioni"» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018, www.cslp.it Dispense del corso in formato pdf.

Lezioni frontali e redazione di un progetto strutturale.

Nella parte iniziale si svolge il corso -corrispondente alla materia della Tecnica delle Costruzioni- con lezioni teoriche ed esercitazioni applicative. Con le prime, si completa la preparazione di base per l’analisi dello stato di deformazione e sollecitazione di strutture reali; nelle applicazioni si affrontano poi esempi elementari di calcolo delle sollecitazioni e di verifica della sicurezza, con discussione di soluzioni alternative. Non potendosi approfondire la trattazione relativa alle strutture fatte di ogni materiale (muratura, acciaio, cemento armato, legno, alluminio, ecc.), lo svolgimento dettagliato è riferito essenzialmente alle strutture in “calcestruzzo strutturale” termine col quale si indica oggi l’insieme di cemento armato e precompresso; ciò in quanto queste sono di gran lunga le più frequenti in Italia ed offrono i maggiori spunti di peculiarità nell’analisi del loro comportamento. Il programma si articola sulle seguenti linee: - identificazione della struttura portante in una costruzione - modelli di rappresentazione delle azioni, dei materiali e della struttura - requisiti di sicurezza - normativa tecnica - proprietà dei materiali strutturali - criteri e procedimenti di verifica della sicurezza - analisi di elementi in calcestruzzo strutturale - strutture di fondazione e di contenimento - tipologie strutturali più significative ed esempi. Sono illustrati altresì, mediante proiezioni e grafici, sistemi e procedimenti costruttivi. Progetto Gli studenti, in gruppi di massimo 3 persone ciascuno, dopo circa un mese dall’inizio del Laboratorio iniziano lo sviluppo di un progetto guidato di una struttura. Il tema viene scelto dagli studenti su una base architettonica, eventualmente corrispondente ad un proprio progetto compositivo, di cui già dispongono, in modo da affrontare direttamente l’esame della struttura. Il progetto consiste di un insieme di elaborati grafici (tavole di carpenteria e armatura in numero variabile intorno a 10) e in una relazione di calcolo dettagliata. Si richiede che gli studenti elaborino con continuità il lavoro di progettazione, entro il termine temporale del Laboratorio. L’assistenza del docente si estende per la durata dell’anno solare di frequenza (ottobre-ottobre).

Esami di Scienza delle Costruzioni e di Meccanica delle Strutture

Norme Tecniche per le Costruzioni (2008, aggiornamento 2018 e successivi), e relative istruzioni per l'applicazione, dispense del corso.

È prevista la frequenza obbligatoria in aula

L’esame è sia scritto che orale, e consiste in domande teoriche sugli argomenti in programma e nell’eventuale discussione del progetto. All’esame si accede solo dopo approvazione da parte del docente degli elaborati progettuali (relazione e tavole) che vanno consegnati prima dell’esame via email.

Durante l'orario di lezione si alterneranno lezioni teoriche ed esercizi pratici con svolgimento manuale e con l'ausilio del computer e revisioni del progetto progressivamente svolto.

RICHIAMI DI STATICA E SCIENZA DELLE COSTRUZIONI. Risoluzione di schemi statici notevoli: travi in semplice appoggio e mensole. Tensioni e deformazioni. Legami costitutivi dei materiali. INTRODUZIONE ALLE COSTRUZIONI, NUOVE ED ESISTENTI Tipologie costruttive: Calcestruzzo, Acciaio, Legno. Metodi di progetto: Metodo semiprobabilistico agli stati limite. Aleatorietà delle resistenze e dei carichi. Coefficienti parziali di sicurezza dei materiali e delle azioni. Azioni: Carichi sulle costruzioni. Descrizione delle azioni gravitazionali, neve, vento e azione sismica. Combinazioni dei carichi. ELEMENTI DI ANALISI STRUTTURALE Analisi statica per carichi gravitazionali. Analisi statica lineare per azioni sismiche. Primi elementi di dinamica: l’oscillatore semplice. Analisi modale (dinamica lineare). Analisi sismica con spettro di risposta. Codici di calcolo agli elementi finiti. Calcolo delle sollecitazioni sugli elementi strutturali. Instabilità di aste compresse: metodo ω. ELEMENTI DI PROGETTAZIONE Analisi tipologica degli elementi strutturali resistenti: solai, travi, pilastri, pareti e setti. Analisi dei carichi e dimensionamento degli elementi strutturali resistenti. Definizione dell’organismo strutturale resistente. Rigidezza strutturale. Studio della risposta di telai piani in funzione della configurazione degli elementi strutturali resistenti. Studio della risposta di edifici a telai ed edifici misti telai/pareti. Regole di progettazione sismica di edifici in c.a. (regolarità in pianta ed in altezza). TEORIA DEL CEMENTO ARMATO Analisi sezionale: Comportamento sperimentale e meccanismi di rottura e duttilità. Flessione e Pressoflessione: Rottura bilanciata, fragile e duttile. Calcolo del momento ultimo. Progetto delle armature e verifica di resistenza. Dominio di interazione. Taglio: Calcolo delle tensioni tangenziali. Forza di scorrimento. Traliccio di Ritter-Morsch: armature per il taglio. Duttilità: concetto di cerniere plastica, curve Momento-rotazione e Forza-spostamento. INTERVENTI SULLE STRUTTURE ESISTENTI Rinforzo di travi e pilastri in c.a.. Rinforzi su elementi murari.

Nozioni dai corsi di Statica e di Scienza delle Costruzioni

PRINCIPI GENERALI DI PROGETTAZIONE DELLE STRUTTURE Schodek. Strutture. Patron Editore, 2004. Paragrafi specificati nel file indice allegato, dai seguenti capitoli: • Capitolo 1. Strutture: una panoramica. • Capitolo 2. Principi di meccanica • Capitolo 3. Analisi dei carichi (e distribuzione nelle strutture) • Capitolo 6. Flessione nelle travi (par. 6.1 e 6.2) • Capitolo 9. Telai a Nodi Rigidi. (par. 9.1, 9.2, 9.3.2, 9.3.3 • Capitolo 13. Moduli e griglie strutturali: disposizione generali di progetto • Capitolo 14. Sistemi strutturali: progetto per carichi laterali • Capitolo 15. Sistemi strutturali: approcci costruttivi. METODI DI PROGETTO E RIFERIMENTI NORMATIVI Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/1/2008) e Circolare Esplicativa C.S.LL.PP. (n.617/2009) • Capitoli 1 e 2. Principi generali e metodo di progettazione • Capitolo 3. Analisi dei carichi • Capitolo 4. Progettazione edifici in c.a. per carichi gravitazionali (par. 4.1, • Capitolo 7. Progettazione in zona sismica (par.) 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 CEMENTO ARMATO Cosenza, Manfredi, Pecce. Strutture in cemento armato. Hoepli Editore. Estratti specificati dai seguenti capitoli: • Capitolo 1. Sicurezza e affidabilità strutturale (par. 1.1 e 1.5) • Capitolo 2. Materiali da Costruzione. • Capitolo 4. Stato Limite Ultimo per Pressoflessione • Capitolo 5. Duttilità e progetto di sezioni inflesse • Capitolo 6. Stato Limite Ultimo per Taglio (par. 6.5 escluso) Nunziata. Teoria e Pratica delle strutture in c.a.. Dario Flaccovio Editore. Vol. 1. La Tecnica e la Statica (2001) • Cap. 4. Statica del cemento Armato. (Sforzo Normale e Flessione, fino a par. 4.3.3. Pressoflessione, par. 4.6) Vol. 2. Solai, Scale, Travi, Pilastri, Fondazioni. Metodo agli stati limite (EC2). Esempi pratici applicativi (2004) • Capp. 1 (solai), 2 (scale), 3 (travi), 4 (pilastri): elementi utili alla progettazione. ACCIAIO Ballio, Mazzolani. STRUTTURE_IN_ACCIAIO. Hoepli Editore. • Capitolo 1 Sistemi Strutturali • Capitolo 2 Sicurezza Strutturale Fondazione Promozione Acciaio. QUADERNI DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE. • 1. Fondamenti di progettazione in acciaio • 2. Progettazione con profili laminati a caldo – Travi • 3. I laminati mercantili nella progettazione in acciaio LEGNO Materiale disponibile dal sito promolegno

obbligatoria

Prova scritta: esercizi analoghi a quelli svolti in classe sul calcolo della capacità degli elementi strutturali Prova orale: domande sugli argomenti svolti in classe volte a verificare la comprensione dei concetti, non delle mere nozioni mnemoniche

lezioni alla lavagna esercitazioni in classe