Nello sviluppo di un progetto architettonico è necessario considerare una serie di nozioni e di principi organizzativi che consentono ad una struttura di essere sicura oltre che gradevole e funzionale; tale esigenza è rivolta non solo alle costruzioni nuove, ma anche a quelle esistenti. Il Modulo di Progetto di Strutture si pone pertanto l’obiettivo di completare il bagaglio culturale dell’architetto riguardo alla capacità di interpretare il comportamento statico di una costruzione.
Contenuto del corso
Nello sviluppo di un progetto architettonico è necessario considerare una serie di nozioni e di principi organizzativi che consentono ad una struttura di essere sicura oltre che gradevole e funzionale; tale esigenza è rivolta non solo alle costruzioni nuove, ma anche a quelle esistenti. Il Modulo di Progetto di Strutture si pone pertanto l’obiettivo di completare il bagaglio culturale dell’architetto dal punto di vista della capacità di interpretare il comportamento statico di una costruzione.
Daniel L. Schodek, “ Strutture”, Patron Editore, Bologna.
E. Siviero, A. Benedetti, “La concezione strutturale nel progetto di architettura”, Editrice Compositori, Bologna.
Giulio Ballio, Claudio Bernuzzi, “Progettare costruzioni in acciaio”, Hoepli, Milano.
V. Nunziata, “Teoria e pratica delle strutture in cemento armato. 2. Elementi strutturali”, Flaccovio, 2004.
M. Piazza, R. Tommasi, R. Modena, “Strutture in legno. Materiale, calcolo e progetto secondo le nuove normative europee”, Hoepli, Milano.
Nuove norme tecniche per le costruzioni, DM 14 gennaio 2008.
Guida all’uso di Straus7. Introduzione a Straus7, sistema per l’analisi ad elementi finiti.
M. Salvadori, R. Heller, “Le strutture in Architettura”, ETASLIBRI, Milano.
C. Gamboni, “Toyo Ito e gli Ingegneri. Tre collaborazioni dopo Sendai”, Alinea Editrice, Perugia, 2012.
P. Rice, “L’immaginazione costruttiva”, Christian Marinotti Edizioni, Milano, 2012.
G. Bianchino e D. Costi, a cura di, “Cantiere Nervi. La costruzione di una identità”, Skira Editore, Parma, 2012.
1. G. Sarà: Compendio di teoria e tecnica delle costruzioni, voll. I, II, III, Liguori, Napoli.
2. A. Migliacci: Progetti di strutture, voll. I, II, Masson Italia Editore, Milano.
3. G. Sarà: Norme per la progettazione degli edifici in zona sismica: lettura comparata dei testi normativi, Liguori, Napoli.
4. A. Parducci: Progetto delle costruzioni in zona sismica, Liguori, Napoli.
5. D.M. 14/01/2008 del Ministero delle Infrastrutture: Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni, pubblicato sulla G.U. n. 29 del 04/02/2008, Suppl. Ordinario n. 30.
6. Dispense fornite dal docente.
Obiettivi Formativi
Il Modulo di Progetto di Strutture si propone di fornire agli allievi gli strumenti per la progettazione di strutture realizzate con materiali tradizionali (cemento armato, acciaio, muratura, legno) e con riferimento a tipologie aventi diverso grado di complessità; saranno altresì illustrate le procedure di progetto relative agli interventi su strutture esistenti. Il tutto all’interno di un percorso didattico integrato che mette in relazione la componente strutturale con la progettazione architettonica ed il progetto tecnologico. Il Modulo sarà pertanto orientato alla formazione professionale dell’Architetto in campo strutturale.
Obiettivi Formativi
I contenuti didattici del modulo fanno riferimento al tema più generale della concezione strutturale nel progetto di architettura. Obbiettivo prevalente del corso è quindi quello di sperimentare un corretto avvicinamento tra la metodologia di lavoro propria delle discipline strutturali e quella “prevalente”, e al tempo stesso “centrale”, delle discipline della progettazione architettonica e/o tecnologica. L’apprendimento dei contenuti delle discipline strutturali è tradizionalmente organizzato attraverso una conoscenza progressiva e rigorosa di concetti, teorie e modelli collocabili prevalentemente nel territorio astratto della trattazione fisico-matematica; in tal senso può esser posto in evidenza come l’approccio disciplinare, nella sua caratterizzazione più tradizionale, privilegi, di fatto, un percorso di apprendimento “dal generale al particolare”, attraverso il quale, a partire dall’inquadramento teorico della materia, vengono successivamente dedotte le formulazioni relative alla soluzione dei problemi specifici, affinandone il processo applicativo fino agli aspetti più operativi. Una tale impostazione ha il suo fondamentale pregio nella costruzione di una crescita della conoscenza fondata sull’acquisizione di strumenti generali di analisi in grado di attuare, in un ambito strettamente disciplinare, una forte identificazione tra didattica e avviamento alla ricerca. Il “difetto” più evidente di tale approccio consiste nella collocazione di gran parte dell’operatività a valle di una sintesi che richiederebbe agli allievi capacità precoci, a volte eccezionali. Nelle discipline della progettazione architettonica l’attenzione prevalente è invece rivolta proprio alla sintesi del progetto, inteso al tempo stesso sia come fatto che come problema, con un atteggiamento talvolta quasi immediatamente propositivo anche di fronte alla complessità dell’oggetto. Da una parte quindi la sistemazione analitica degli strumenti “ripetitivi” della scienza, con conseguente lentezza nell’acquisizione dei risultati conclusivi e nella attuazione delle “scelte”; dall’altra il problema della “singolarità” propria del progetto di architettura con la sua esigenza di sintesi sia concettuale che operativa. Il Modulo di Progetto di Strutture collocandosi all’interno di questa problematica, si pone quindi come obiettivo primario quello di una possibile revisione del processo formativo tipico delle discipline strutturali, proponendo nell’ambito dell’esperienza progettuale una sintesi ragionata tra aspetti concettuali, nozioni e, citando Peter Rice, immaginazione costruttiva.
In definitiva il Modulo di Progetto di Strutture si propone di fornire agli allievi gli strumenti per la progettazione di strutture realizzate con materiali tradizionali (cemento armato, acciaio, muratura, legno) e con riferimento a tipologie aventi diverso grado di complessità; saranno altresì illustrate le procedure di progetto relative agli interventi su strutture esistenti. Il tutto all’interno di un percorso didattico integrato che mette in relazione la componente strutturale con la progettazione architettonica ed il progetto tecnologico. Il Modulo sarà pertanto orientato alla formazione professionale dell’Architetto in campo strutturale.
Prerequisiti
Conoscenza dei Concetti di base della Statica e della Scienza delle Costruzioni
Prerequisiti
Conoscenza delle nozioni matematiche di base e dei fondamenti di Statica e Scienza delle Costruzioni.
Metodi Didattici
L’organizzazione didattica del Laboratorio di Architettura e Struttura è finalizzata allo sviluppo di un tema unico, comune a tutti i Moduli. Il Modulo di Progetto di Strutture si occupa della trattazione delle procedure di calcolo strutturale riferite al progetto generale, e prevede una parte di lezioni teoriche che si alternano ad altre attività a carattere progettuale/applicativo e di verifica degli argomenti teorici trattati. Le procedure di calcolo consentono la messa a punto di tavole strutturali organizzate secondo criteri simili a quelli utilizzati in ambito professionale.
Metodi Didattici
L’organizzazione didattica del Laboratorio di Architettura e Struttura è finalizzata allo sviluppo di un tema unico, comune a tutti i Moduli. Il Modulo di Progetto di Strutture si occupa della trattazione delle procedure di calcolo strutturale riferite al progetto generale, e prevede una parte di lezioni teoriche che si alternano ad altre attività a carattere progettuale/applicativo e di verifica degli argomenti teorici trattati. Le procedure di calcolo consentono la messa a punto di tavole strutturali organizzate secondo criteri simili a quelli utilizzati in ambito professionale.
Altre Informazioni
La frequenza al Laboratorio è obbligatoria.
Le attività di Laboratorio, formative ed esercitative, devono essere concluse nell’arco del semestre.
Modalità di verifica apprendimento
La verifica finale prevede la discussione congiunta delle tavole elaborate con riferimento al tema unico del Laboratorio; sarà altresì verificata l’acquisizione dei presupposti teorici necessari allo sviluppo del progetto.
Modalità di verifica apprendimento
La verifica finale prevede la discussione congiunta delle tavole elaborate con riferimento al tema unico del Laboratorio; sarà altresì verificata l’acquisizione dei presupposti teorici necessari allo sviluppo del progetto.
Programma del corso
Temi introduttivi.
Strutturisti – costruttori, strutturisti – matematici, architetti – strutturisti.
Peter Rice. L’immaginazione costruttiva.
La collaborazione tra architetti e progettisti delle strutture: i casi di Toyo Ito con Mutsuro Sazaki, Masato Araya e Cecil Balmond.
La lezione di Pier Luigi Nervi.
Classificazione generale degli elementi strutturali e dei sistemi strutturali.
Classificazione ed Elementi strutturali primari. Unità strutturali primarie e aggregazioni.
Aspetti di base dell’analisi e del progetto di strutture.
Elementi generali per una classificazione delle strutture.
Introduzione all’analisi ed al progetto delle strutture
Le azioni sulle strutture.
I carichi agenti staticamente: carichi permanenti e carichi variabili. Le azioni sismiche.
Combinazioni di carico
Analisi e progetto degli elementi strutturali
Le travature reticolari.
Le forme funicolari: funi e archi.
Elementi inflessi: le travi. Elementi compressi: i pilastri.
Le travi continue e le strutture continue.
Le strutture a piastra e i graticci di travi.
Le strutture a membrana e a rete: Light Structures.
Le strutture a guscio.
Elementi di calcolo e dimensionamento di strutture in acciaio
Aspetti generali sulla tecnologia dell’acciaio e tipologie strutturali.
Le membrature semplici: calcolo e verifica delle sezioni.
I collegamenti: unioni saldate e unioni bullonate.
Collegamenti di fondazione.
Elementi di calcolo e dimensionamento di strutture in calcestruzzo armato
Caratterizzazione meccanica del materiale.
Tipologie strutturali ed elementi di costruttivi.
Criteri di calcolo e verifica delle sezioni in casi non complessi.
Regole pratiche di progettazione.
Elementi di calcolo e dimensionamento di strutture in legno
Caratterizzazione meccanica del materiale.
Tipologie strutturali ed elementi di costruttivi.
Metodi di calcolo e di verifica.
I sistemi di collegamento: criteri generali per il dimensionamento.
Criteri generali per l’analisi delle strutture mediante codici ad Elementi Finiti
Costruzione del modello strutturale. Modellazione della struttura e modellazione dei carichi agenti
Modellazione con Elementi finiti monodimensionali tipo truss e tipo beam.
Cenni sull’uso di elementi finiti di tipo bidimensionale di tipo plate.
Soluzione e lettura dei risultati: esempi applicativi e casi di studio.