La concezione strutturale di edifici in calcestruzzo armato e in acciaio.
La normativa tecnica delle costruzioni.
Concetto di sicurezza e metodi di calcolo.
Costruzioni in c.a.: proprietà del materiale,
calcolo della sezione soggetta a flessione semplice e composta, a taglio e torsione.
Costruzioni in acciaio: proprietà e processi di produzione, verifiche di elementi strutturali allo stato limite ultimo, di resistenza e di stabilità; collegamenti di elementi strutturali
Contenuto del corso - Parte C
La concezione strutturale di edifici in calcestruzzo armato e in acciaio.
La normativa tecnica delle costruzioni.
Concetto di sicurezza e metodi di calcolo.
Costruzioni in c.a.: proprietà del materiale,
calcolo della sezione soggetta a flessione semplice e composta, a taglio e torsione.
Costruzioni in acciaio: proprietà e processi di produzione, verifiche di elementi strutturali allo stato limite ultimo, di resistenza e di stabilità; collegamenti di elementi strutturali
Contenuto del corso - Parte D
Nel corso vengono sviluppate esperienze di progettazione integrata, relativamente a costruzioni di tipo civile e/o industriale realizzate con diverse tecniche costruttive (c.a., acciaio), avvalendosi dell’ausilio di strumenti d’elaborazione automatica nell’ambito del calcolo e della rappresentazione grafica.
1. E. Cosenza, G. Manfredi, M. Pecce, Strutture in cemeneto armato. Basi della progettazione, Hoepli Editore, Milano 2008.
2. A. Ghersi, Il cemento armato. Dalle tensioni ammissibili agli stati limite: un approccio unitario, Flaccovio Editore, Palermo 2005.
3. Bernuzzi, F. M. Mazzolani, Edifici in acciaio. Materiale, calcolo e progetto secondo l'Eurocodice EN-1993-1-1, Bibl. Tec. Hoepli, Milano 2007.
4. E. Giangreco, Teoria e Tecnica delle Costruzioni, voll. I e II, Liguori, Napoli.
5. G. Sarà, Compendio di Teoria e Tecnica delle Costruzioni, vol. II, III, Liguori Editore, Napoli.
Oltre ai testi riportati saranno fornite ulteriori indicazioni durante lo svolgimento delle esercitazioni.
1. E. Cosenza, G. Manfredi, M. Pecce, Strutture in cemeneto armato. Basi della progettazione, Hoepli Editore, Milano 2008.
2. A. Ghersi, Il cemento armato. Dalle tensioni ammissibili agli stati limite: un approccio unitario, Flaccovio Editore, Palermo 2005.
3. Bernuzzi, F. M. Mazzolani, Edifici in acciaio. Materiale, calcolo e progetto secondo l'Eurocodice EN-1993-1-1, Bibl. Tec. Hoepli, Milano 2007.
4. E. Giangreco, Teoria e Tecnica delle Costruzioni, voll. I e II, Liguori, Napoli.
5. G. Sarà, Compendio di Teoria e Tecnica delle Costruzioni, vol. II, III, Liguori Editore, Napoli.
Oltre ai testi riportati saranno fornite ulteriori indicazioni durante lo svolgimento delle esercitazioni.
(1) G. Sara` - Compendio di Teoria e Tecnica delle Costruzioni, voll. I,II,III, Liguori, Napoli.
(3) P. Pozzati – Teoria e Tecnica delle Strutture, vol. II, UTET, Torino
(4) R. Calzona – C. Cestelli Guidi – Il calcolo del c.a. (con il metodo delle tensioni ammissibili e degli stati limite), Hoepli, Milano.
(5) M. Pagano – Strutture, vol. I, Liguori, Napoli.
(6) (7) A. Migliacci – Progetti di strutture, voll. I,II, Masson Italia Editore, Milano.
(8) C. Cestelli Guidi – Cemento armato precompresso, Hoepli, Milano.
(9)(10)(11) O. Belluzzi – Scienza delle Costruzioni, voll. I,II,III, Zanichelli, Bologna
(12) (13) E. Giangreco – Teoria e Tecnica delle Costruzioni, voll. I e II, Liguori, Napoli.
(14) (15) G. Sara` - Esercizi di Teoria e Tecnica delle Costruzioni, voll. I,II,III, Liguori, Napoli.
(16) L. Santarella - Prontuario del c.a., Hoepli, Milano.
(17) E. Donaggio - Manuale del c.a., Zanichelli, Bologna.
(18) A. La Tegola – Lezioni di costruzioni in acciaio, Adriatica, Bari.
(19) L. Finzi – E. Nova – Elementi strutturali, Italsider, Collana tecnico-scientifica per la progettazione delle strutture in acciaio, CISA, Tamburini-Masson, Milano.
(20) G. Ballio – F.M. Mazzolani – Strutture in acciaio, Collana scientifica, serie d’Ingegneria n. 10, ISEDI, Mondadori.
(21) F. Masi – Costruzioni in acciaio, Bibl. Tec. Hoepli, Milano.
(22) (23) C. Cestelli Guidi – Geotecnica e Tecnica delle fondazioni, voll. I,II, Hoepli, Milano.
(24) C. Messina – Fondazioni, Uniedit, Firenze.
(25) Enciclopedia d’Ingegneria, ISEDI, Mandadori.
(26) A. La Tegola –“Progettazione delle strutture in cemento armato con il metodo semiprobabilistico agli stati limite”, Adriatica, Bari 1985.
(27) (28) Norme per la realizzazione delle opere di conglomerato cementizio armato normale e precompresso ed a struttura metallica, D.M.LL.PP. 09-01-96 (14-02-92);
Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle opere in c.a. normale e precompresso e per le strutture metalliche di cui al D.M.LL.PP. 09-01-96, Circolare M.LL.PP. n. 252 AA.GG./STC.
(29) (30) Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e per la definizione dei carichi e sovraccarichi, D.M.LL.PP. 16-01-96;
Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi” di cui al D.M.LL.PP. 16-01-96, Circolare M.LL.PP. 04-07-96 n. 1560AA.GG./STC.
(31) (32) Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilita` dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione, D.M.LL.PP. 11-03-88;
Istruzioni riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilita` dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione di cui al D.M.LL.PP. 11-03-88, Circolare M.LL.PP. 24-09-88 n. 30483.
(33) A.L.I. – Normative tecniche per le costruzioni, Quaderni tecnici ALI, vol. I, Pacini Editore, Ospedaletto (Pisa).
(37) “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”, Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri 20 marzo 2003.
(38) “Aggiornamento delle <<Norme Tecniche per le costruzioni>> (Decreto M.II.TT. del 17/01/2018)
(39) “Aggiornamento delle <<Norme Tecniche per le costruzioni>> (Decreto M.II.TT. del 17/01/2018)
(40) Circolare Ministero Infrastrutture e Trasporti n. 617 del 02-02-2009 –Istruzioni per l'applicazione delle "Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto ministeriale 14-01-2008- (G.U. n. 47 del 26-02-2009 Supplemento Ordinario n. 27).
(#) Oltre ai testi riportati i Docenti daranno ulteriori particolari indicazioni durante lo svolgimento delle esercitazioni.
(##) Le norme tecniche di cui ai punti (27)(28)(29)(30)(31)(32), non sono più in vigore per le nuove costruzioni, sono state comunque riportate, perchè indispensabili al bagaglio tecnico di un architetto).
(###) Le norme tecniche di cui ai punti (29)(30), sono in vigore limitatamente ai casi in cui si possa applicare il metodo delle “tensioni ammissibili”.
Obiettivi Formativi - Parte A
Il Corso si propone di fornire agli allievi metodologia e strumenti per il calcolo e la progettazione di costruzioni in calcestruzzo armato ed acciaio e di verificarne l'applicazione con riferimento alle tradizionali tipologie edilizie, all'interno di un processo progettuale integrato con gli aspetti architettonici e tecnologici.
Obiettivi Formativi - Parte C
Il Corso si propone di fornire agli allievi metodologia e strumenti per il calcolo e la progettazione di costruzioni in calcestruzzo armato ed acciaio e di verificarne l'applicazione con riferimento alle tradizionali tipologie edilizie, all'interno di un processo progettuale integrato con gli aspetti architettonici e tecnologici.
Obiettivi Formativi - Parte D
Il corso si propone di fornire agli allievi gli strumenti per il calcolo e la progettazione di costruzioni in calcestruzzo armato, calcestruzzo armato precompresso ed acciaio e di verificarne l’applicazione con riferimento alle tradizionali tipologie edilizie, all’interno di un processo progettuale integrato per tenere conto delle interferenze della struttura con altri aspetti architettonici e tecnologici. Il corso sarà pertanto orientato alla formazione professionale dell’Architetto in campo strutturale.
Prerequisiti - Parte A
Matematiche di base, Statica e Scienza delle Costruzioni.
Prerequisiti - Parte C
Matematiche di base, Statica e Scienza delle Costruzioni.
Il modulo di "Tecnica delle Costruzioni" prevede lezioni su argomenti teorici e lezioni a carattere applicativo-progettuale. In parallelo saranno sviluppate le lezioni di "Progetto di Strutture", correlandole agli argomenti della disciplina fondante.
Metodi Didattici - Parte C
Il modulo di "Tecnica delle Costruzioni" prevede lezioni su argomenti teorici e lezioni a carattere applicativo-progettuale. In parallelo saranno sviluppate le lezioni di "Progetto di Strutture", correlandole agli argomenti della disciplina fondante.
Metodi Didattici - Parte D
Lezione frontale
Esercitazioni in aula
Modalità di verifica apprendimento - Parte A
La verifica finale prevede la discussione delle tavole elaborate durante il corso, unitamente a quesiti ed esercizi specifici sui vari argomenti trattati nei due moduli didattici.
Modalità di verifica apprendimento - Parte C
La verifica finale prevede la discussione delle tavole elaborate durante il corso, unitamente a quesiti ed esercizi specifici sui vari argomenti trattati nei due moduli didattici.
Modalità di verifica apprendimento - Parte D
Esercitazione scritta durante lo svolgimento del corso
Esame orale finale
Programma del corso - Parte A
Introduzione al corso
Programma ed obiettivi.
La concezione strutturale dell'edificio ad uso abitativo: evoluzione storica. L'organismo strutturale ed i principi fondamentali della buona progettazione antisismica.
La normativa tecnica delle costruzioni: quadro normativo recente. Evoluzione storica del concetto di sicurezza in relazione allo sviluppo delle normative. Evoluzione storica della strategia di protezione dai terremoti. Quadro della normativa sismica vigente. Principali innovazioni delle norme di ultima generazione. Criteri di gerarchia delle resistenze.
Metodo degli stati limite. Approccio probabilistico dei metodi di I livello. Variabili aleatorie. Funzione distribuzione cumulata e funzione densità di probabilità. Valori caratteristici e valori di calcolo. Caratterizzazione delle azioni e loro combinazioni nel metodo degli stati limite. Azioni permanenti e azioni variabili d'esercizio.
Azioni della neve e del vento ed azione sismica.
Costruzioni in calcestruzzo amato
Generalità. La concezione strutturale degli edifici in cemento armato. I telai degli edifici in c.a. Azione controventante dei solai, del vano scala e dei setti negli edifici in c.a.
Proprietà del materiale. Caratteristiche dei materiali costituenti; ipotesi e metodi di calcolo (metodo delle tensioni ammissibili e metodo degli stati limite). Legami costitutivi di normativa. Aderenza. Lunghezza di ancoraggio. Copriferro.
Calcolo della sezione soggetta a flessione semplice. Ipotesi. Sezione generica, rettangolare ed a T: verifica e progetto per sezione a semplice e doppia armatura con legame parabola-rettangolo e rettangolo (stress block) per il calcestruzzo (procedimenti analitici). Momenti resistenti. Incidenza dell'armatura compressa. Legame elastoplastico con incrudimento per l'acciaio.
Calcolo della sezione soggetta a flessione composta (pressoflessione). Introduzione al problema della verifica e ai domini di resistenza. Verifica per via analitica. Costruzione del dominio di rottura semplificato per la sezione rettangolare a doppia armatura. Normativa tecnica vigente per elementi presso-inflessi.
Taglio. Tensione tangenziale da taglio nelle travi. Meccanismi resistenti a taglio. Modellazione a traliccio di Ritter-Morsh e ad inclinazione variabile. Verifica e progetto. Norme tecniche per elementi soggetti a taglio.
Torsione. Cenni ai meccanismi resistenti a torsione, al calcolo delle armature a torsione nelle travi ed alle norme tecniche vigenti per elementi soggetti a torsione.
Verifiche complementari. Cenni sulle verifiche di stabilità. Cenni sulle verifiche da effettuarsi nei confronti del ritiro ed eventuali variazioni termiche.
Costruzioni in acciaio
Generalità. Caratteristiche delle costruzioni in acciaio, ipotesi e metodi di calcolo.
Caratteristiche meccaniche degli acciai e metodi di prova per la determinazione sperimentale delle proprietà meccaniche.
Processi di produzione. Tipologia degli elementi in acciaio. Imperfezioni meccaniche e geometriche.
Verifiche di elementi strutturali in acciaio allo stato limite ultimo.
Classificazione delle sezioni secondo il DM 14-01-2008.
Flessione elasto-plastica.
Verifiche di resistenza degli elementi strutturali con sezioni di classe 1, 2, 3, 4.
Verifiche di stabilità.
Unioni. Verifiche di resistenza delle unioni chiodate, bullonate e saldate.
Collegamenti di elementi strutturali. Collegamento solaio-trave, trave-pilastro, pilastro-plinto. Collegamenti delle aste delle travature reticolari.
Normativa nazionale sulle costruzioni in acciaio (DM 14-01-2008 e relativa Circolare applicativa 02-02-2009 n. 617) ed europea (Eurocodice 3).
Metodi di analisi delle strutture intelaiate
Richiami al metodo delle forze.
Metodo degli spostamenti (o delle deformazioni).
Metodo di Cross generalizzato.
Metodo di Grinter.
Metodo matriciale e cenni sul calcolo automatico.
Interventi sul costruito esistente
Cenni alle problematiche inerenti ad interventi su costruzioni in muratura esistenti.
Programma del corso - Parte C
Introduzione al corso
Programma ed obiettivi.
La concezione strutturale dell'edificio ad uso abitativo: evoluzione storica. L'organismo strutturale ed i principi fondamentali della buona progettazione antisismica.
La normativa tecnica delle costruzioni: quadro normativo recente. Evoluzione storica del concetto di sicurezza in relazione allo sviluppo delle normative. Evoluzione storica della strategia di protezione dai terremoti. Quadro della normativa sismica vigente. Principali innovazioni delle norme di ultima generazione. Criteri di gerarchia delle resistenze.
Metodo degli stati limite. Approccio probabilistico dei metodi di I livello. Variabili aleatorie. Funzione distribuzione cumulata e funzione densità di probabilità. Valori caratteristici e valori di calcolo. Caratterizzazione delle azioni e loro combinazioni nel metodo degli stati limite. Azioni permanenti e azioni variabili d'esercizio.
Azioni della neve e del vento ed azione sismica.
Costruzioni in calcestruzzo amato
Generalità. La concezione strutturale degli edifici in cemento armato. I telai degli edifici in c.a. Azione controventante dei solai, del vano scala e dei setti negli edifici in c.a.
Proprietà del materiale. Caratteristiche dei materiali costituenti; ipotesi e metodi di calcolo (metodo delle tensioni ammissibili e metodo degli stati limite). Legami costitutivi di normativa. Aderenza. Lunghezza di ancoraggio. Copriferro.
Calcolo della sezione soggetta a flessione semplice. Ipotesi. Sezione generica, rettangolare ed a T: verifica e progetto per sezione a semplice e doppia armatura con legame parabola-rettangolo e rettangolo (stress block) per il calcestruzzo (procedimenti analitici). Momenti resistenti. Incidenza dell'armatura compressa. Legame elastoplastico con incrudimento per l'acciaio.
Calcolo della sezione soggetta a flessione composta (pressoflessione). Introduzione al problema della verifica e ai domini di resistenza. Verifica per via analitica. Costruzione del dominio di rottura semplificato per la sezione rettangolare a doppia armatura. Normativa tecnica vigente per elementi presso-inflessi.
Taglio. Tensione tangenziale da taglio nelle travi. Meccanismi resistenti a taglio. Modellazione a traliccio di Ritter-Morsh e ad inclinazione variabile. Verifica e progetto. Norme tecniche per elementi soggetti a taglio.
Torsione. Cenni ai meccanismi resistenti a torsione, al calcolo delle armature a torsione nelle travi ed alle norme tecniche vigenti per elementi soggetti a torsione.
Verifiche complementari. Cenni sulle verifiche di stabilità. Cenni sulle verifiche da effettuarsi nei confronti del ritiro ed eventuali variazioni termiche.
Costruzioni in acciaio
Generalità. Caratteristiche delle costruzioni in acciaio, ipotesi e metodi di calcolo.
Caratteristiche meccaniche degli acciai e metodi di prova per la determinazione sperimentale delle proprietà meccaniche.
Processi di produzione. Tipologia degli elementi in acciaio. Imperfezioni meccaniche e geometriche.
Verifiche di elementi strutturali in acciaio allo stato limite ultimo.
Classificazione delle sezioni secondo il DM 14-01-2008.
Flessione elasto-plastica.
Verifiche di resistenza degli elementi strutturali con sezioni di classe 1, 2, 3, 4.
Verifiche di stabilità.
Unioni. Verifiche di resistenza delle unioni chiodate, bullonate e saldate.
Collegamenti di elementi strutturali. Collegamento solaio-trave, trave-pilastro, pilastro-plinto. Collegamenti delle aste delle travature reticolari.
Normativa nazionale sulle costruzioni in acciaio (DM 14-01-2008 e relativa Circolare applicativa 02-02-2009 n. 617) ed europea (Eurocodice 3).
Metodi di analisi delle strutture intelaiate
Richiami al metodo delle forze.
Metodo degli spostamenti (o delle deformazioni).
Metodo di Cross generalizzato.
Metodo di Grinter.
Metodo matriciale e cenni sul calcolo automatico.
Interventi sul costruito esistente
Cenni alle problematiche inerenti ad interventi su costruzioni in muratura esistenti.
1.1 Generalita`- Caratteristiche del c.a.; caratteristiche dei materiali costituenti; ipotesi e metodi di calcolo (metodo degli stati limite e cenni sul metodo delle tensioni ammissibili).
1.2 Sforzo normale centrato – Relazioni generali. Pilastri soggetti a compressione semplice: verifica e progetto, verifica a carico di punta. Membrature soggette a trazione: verifica convenzionale ed a fessurazione. Normativa tecnica vigente per elementi soggetti a sforzo normale centrato.
1.3 Flessione – Equazioni generali della flessione retta. Sezione generica, rettangolare ed a T: verifica e progetto per sezione a semplice e doppia armatura (procedimenti analitici e grafici). Momenti resistenti. Armatura a flessione delle travi. Ancoraggio delle armature. Normativa tecnica vigente per elementi soggetti a flessione.
1.4 Sforzo normale eccentrico (flessione composta) – Equazioni generali della flessione composta retta. Sezione rettangolare: verifica analitica, verifica e progetto mediante abachi, domini resistenti. Carico di punta. Normativa tecnica vigente per elementi presso-inflessi.
1.5 Taglio – Tensione tangenziale da taglio nelle travi. Meccanismi resistenti a taglio. Sollecitazione composta di taglio e flessione o flessione composta. Norme tecniche per elementi soggetti a taglio.
1.6 Torsione – Tensioni tangenziali da torsione. Meccanismi resistenti a torsione. Calcolo delle armature a torsione nelle travi. Sollecitazione composta di taglio e torsione. Norme tecniche vigenti per elementi soggetti a torsione.
1.7 Verifiche complementari – Verifiche da effettuarsi nei confronti di elementi soggetti a variazioni termiche e ritiro.
1.8 Norme di esecuzione
Cenni sulle costruzioni in c.a.p. [rif. bibl. (1) (8) (10) (12) (13) (37) (39) (40)]
2.1 Generalità - Caratteristiche del c.a.p. e dei materiali che lo costituiscono, modalità costruttive, ipotesi e metodi di calcolo.
2.2 Flessione – Verifica elastica ed a rottura. Nocciolo limite. Fuso di Guyon.
2.3 Taglio – Verifica. Calcolo delle armature.
2.4 Cadute di tensione – Classificazione, origine, conseguenze, provvedimenti.
2.5 Normativa tecnica vigente
3.1 Generalita` - Caratteristiche delle costruzioni in acciaio, caratteristiche del materiale, ipotesi e metodi di calcolo (metodo degli stati limite e cenni sul metodo delle tensioni ammissibili).
3.2 Tipologia degli elementi in acciaio
3.3 Unioni – Verifiche di resistenza delle unioni chiodate, bullonate e saldate.
3.4 Coprigiunti – Verifiche di resistenza e progetto.
3.5 Membrature tese – Verifiche di resistenza
3.6 Membrature compresse – Verifiche di resistenza e di stabilita`. Pilastri a sezione composta.
3.7 Membrature inflesse – Verifiche di resistenza e di stabilita`. Travi a sezione composta.
3.8 Membrature presso o tenso-inflesse – Verifiche di resistenza e di stabilita`.
3.9 Collegamenti di elementi strutturali – Collegamento solaio-trave, trave-trave, trave-pilastro, pilastro-struttura di fondazione. Collegamenti delle aste delle travature reticolari.
3.10 Normativa tecnica vigente
Metodi di analisi delle strutture intelaiate [rif. bibl. (1) (3) (5) (6) (7) (10) (13) (37) (39) (40)]
4.1 Metodo delle forze
4.2 Metodo degli spostamenti (o delle deformazioni)
4.3 Metodo di Cross generalizzato
4.4 Metodo matriciale e cenni sul calcolo automatico.
5.1 Generalità - Richiami sulle caratteristiche dei terreni di fondazione, indagini geognostiche, tipologie di fondazione e loro criteri di scelta.
5.2 Plinti: – dimensionamento e calcolo armature.
5.3 Travi rovesce: – il modello di trave elastica su suolo elastico; la trave rigida su suolo elastico.