88318 - ADVANCED STRUCTURAL DESIGN

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Città e comunità sostenibili

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will be able to manage advanced methods for the verification and design of concrete and steel structures. Considered methods are based on rigorous mechanical approach but also simplified models for one- and two-dimensional structures will be practived. A variety of civil engineering structures will be analysed. The advanced methods will be used to solve some real problems, with reference to European codes.

Contenuti

Il corso è finalizzato a fornire strumenti di analisi avanzati e metodi e principi di progettazione strutturale con particolare riferimento alle costruzioni in acciaio.

Parte 1: Concezione strutturale, analisi strutturale e principi generali di progettazione

1.1 CONSIDERAZIONI DI CARATTERE GENERALE

- Il processo progettuale ed il ruolo dell'ingegnere strutturista nella progettazione.

- Il quadro normativo di riferimento (normative italiane ed euro codici, normative americane).

- le basi della progettazione: format di verifiche di sicurezza (metodi di verifica).

- Materiali.

- Le azioni.

1.2 CONCEZIONE STRUTTURALE

- Percorso dei carichi verso il terreno.

- Sistemi resistenti alle azioni verticali.

- Sistemi resistenti alle azioni orizzontali (sistemi di controventamento, pareti di taglio, sistemi pendolari, telai con nodi a trasmissione di momento flettente)

1.3 ANALISI STRUTTURALE

-Richiami dei metodi manuali di risoluzione delle strutture: strutture isostatiche, strutture iperstatiche: il metodo della congruenza e il metodo dell'equilibrio, il metodo dei vincoli ausiliari, il metodo di Cross,

-Cenni al calcolo automatico delle strutture: analisi lineari ed analisi non lineari

Parte 2: Progetto di strutture in acciaio

2.1 Principi generali

-Sistemi strutturali.

-La sicurezza delle strutture in acciaio.

-I carichi.

-Il materiale.

2.2 Stati limite di esercizio

- Deformabilità

- altri stati limite di esercizio

2.3 Resistenza degli elementi strutturali

- Sforzo normale, momento flettente, taglio-torsione, combinazione di sollecitazioni

2.4 Stabilità degli elementi strutturali

-Aste compresse

-Aste inflesse

-Aste presso-inflesse

-Instabilità flesso-torsionale

-Instabilità dei telai: cenni

2.5 Unioni e collegamenti

-unioni saldate

-unioni bullonate

-collegamenti

2.6 Fatica

-Curve S-N

-Metodo di Miner

Parte 3: Principi generali di progettazione di strutture in c.a.

3.1 Progetto e verifica di travi e pilastri in c.a.

Formule di verifica e di progetto di sezioni pressoinflesse agli stati limite ultimi. Verifica e progetto nei riguardi di taglio e torsione. Regole di progetto secondo gli Eurocodici.

3.2 Duttilità delle strutture in c.a.

Diagrammi momento-curvatura e schematizzazioni a bilatera e trilatera. Duttilità delle sezioni inflesse. Cerniera plastica e rotazione plastica ammissibile per elementi inflessi in c.a., criteri dell'Eurocodice EC2. Influenza dello sforzo normale. Esempi. Duttilità sezionale e duttilità strutturale.

Testi/Bibliografia

Esistono dispense del corso per alcuni degli argomenti trattati.

Testi di riferimento

- E. Giangreco, “Ingegneria delle strutture”, UTET
- E. Torroja, “La concezione strutturale”, UTET
- J. Heyman, 1998, “Structural analysis. A historical approach”, Cambridge University Press
- G. Ballio, F.M. Mazzolani, “Strutture in acciaio”, Hoepli.
- G. Ballio, C. Bernuzzi, 2004, “Progettare costruzioni in acciaio”, Hoepli.
- N. Scibilia, 2005, “Progetto di strutture in acciaio”, 4° ed., Dario Flaccovio Editore.
- V. Nunziata, 2000, “Teoria e pratica delle strutture in acciaio”, 2° ed., Dario Flaccovio Editore.
- F. Hart, W. Henn, H. Sontag, 1982, “Architettura Acciaio Edifici Civili”, 2° ed., FINSIDER Gruppo IRI (edizione FINSIDER in lingua italiana del volume “Stahlbauatlas-Geschossbauten”, 2° ed., pubblicato dall'Institut für Internationale Architektur-Dokumentation di Monaco).
- J.C. McCormac, 2008, "Structrual steel design", Pearson Prentice Hall
- J.C. Smith, 1996, "Structrual steel design. LRFD approach", Wiley
- S.P. Timoshenko, J.M. Gere, 1961, "Theory of elastic stability", Dover publications
- T.V. Galambos, A.E. Surovek, 2008, "Structrual stability of steel", Wiley

Bill Mosley, John Bungey and Ray Hulse, Reinforced Concrete Design to Eurocode 2, Sixth Edition, Palgrave Macmillan.

Pozzati P. e Ceccoli C., Teoria e Tecnica delle strutture, ed. UTET, Torino, vol. II (1977).

Belluzzi O., Scienza delle costruzioni, ed. Zanichelli, Bologna, voll. II e III.

Leonhardt F., c.a. & c.a.p.: calcolo di progetto & tecniche costruttive. Edizioni Tecniche, Milano, voll. I-III, 1977.

Migliacci A., Progetto agli stati limite delle strutture in c.a., Masson Italia Ed., Milano, 1977.

Migliacci A., Progetti di strutture, Tamburini, Milano, 1968.

Metodi didattici

Nelle lezioni saranno trattate le problematiche generali riguardanti le strutture in acciaio (in larga parte) e calcestruzzo armato (cenni). Saranno mostrati e discussi particolari costruttivi significativi. Nelle lezioni saranno discussi criticamente gli approcci ai vari problemi trattati raccomandati dalle normative nazionali ed internazionali. Le lezioni saranno affiancate da esercitazioni nelle quali saranno mostrati alcuni progetti di strutture e discussi gli aspetti più rilevanti.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Sono previste una serie di prove scritte (2 homeworks, un esame scritto parziale a metà corso e un secondo parziale a fine corso) ed una prova orale facoltativa. L'esame orale è destinato a chi volesse provare a migliorare la propria votazione allo scritto ritenendo il voto della prova scritta non adatto alla propria preparazione. Nel corso dell'orale si verificherà la capacità dello studente di trattare gli aspetti teorici più importanti del corso.

Il superamento dell’esame, nel suo complesso, sarà garantito agli studenti che dimostreranno padronanza e capacità operativa in relazione ai concetti chiave illustrati nell’insegnamento, mostrando in particolare di aver appreso le nozioni teoriche fondamentali e di saper argomentare in maniera esaustiva e autonoma le varie fasi che portano alla definizione dei principali risultati pratico/applicativi.

Un punteggio più elevato sarà attribuito agli studenti che dimostreranno di aver compreso con ampiezza di contenuti e adeguata capacità di linguaggio gli argomenti spiegati e mostreranno di essere capaci di applicare tutti i contenuti dell’insegnamento in autonomia operativa anche ai casi più complessi. Il mancato superamento dell’esame potrà essere dovuto invece all’insufficiente conoscenza dei concetti chiave (quali ad esempio le regole dell'equilibrio statico), alla mancata padronanza del linguaggio tecnico, alla insufficiente autonomia operativa mostrata nello svolgimento della prove.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, presentazioni a slide mostrate a videoproiettore, dispense del corso caricate su IOL.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Palermo