B6327 - PRINCIPLES OF STRUCTURAL ANALYSIS AND RELIABILITY

Conoscenze e abilità da conseguire

The aim of the course is to provide the students with the basic concepts related to structural analysis and reliability. The principles of safety evaluation and risk assessment of civil structures will be introduced. Definition of loadings, strengths and structural safety will be given in a probabilistic framework. Methods for the structural analysis of simple systems will be given, including frames and trussed systems. At the end of the course the student will be able to analyse simple structural systems obtaining the internal forces’ distributions, necessary for the design and verification process.

Contenuti

Il corso fornisce una panoramica dei metodi di analisi strutturale e valutazione dell'affidabilità delle strutture, con particolare attenzione alle strutture offshore.

1. PRINCIPI DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

• Il processo di progettazione e il ruolo dell’ingegnere strutturista

• Il quadro normativo attuale (norme italiane ed Eurocodici, specifiche USA)

• Basi della progettazione strutturale: formati di verifica della sicurezza (tensioni ammissibili e stati limite ultimi)

• Materiali

2. CONCEPTUAL DESIGN

• Percorso dei carichi verso il suolo

• Sistemi resistenti verticali

• Sistemi resistenti orizzontali (sistemi di controventamento, sistemi a pareti portanti, sistemi pendolari e telai a momenti resistenti)

3. ANALISI STRUTTURALE

• Fondamenti dei metodi manuali per l’analisi strutturale di strutture semplici: strutture isostatiche, strutture iperstatiche: equilibrio e compatibilità, metodo di Cross

• Metodi numerici di analisi strutturale: analisi lineare e non lineare

4. FONDAMENTI DI AFFIDABILITÀ STRUTTURALE

• Misure di affidabilità

• Fondamenti della teoria della probabilità

• Carichi e resistenze come variabili aleatorie

• Il caso fondamentale di affidabilità

• Calibrazione dei coefficienti parziali di sicurezza nel metodo semiprobabilistico basato sugli stati limite

Testi/Bibliografia

- E. Torroja, “La concezione strutturale”, UTET
- J. Heyman, 1998, “Structural analysis. A historical approach”, Cambridge University Press

-Trahair, N. S., Bradford, M. A., Nethercot, D., & Gardner, L. (2017). The behaviour and design of steel structures to EC3. CRC Press.

-Der Kiureghian, A. (2022). Structural and system reliability. Cambridge University Press.

-Melchers, R. E., & Beck, A. T. (2018). Structural reliability analysis and prediction. John wiley & sons.

Altri testi:

- G. Ballio, F.M. Mazzolani, “Strutture in acciaio”, Hoepli (in Italian, english version available online).

-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.

Metodi didattici

Durante le lezioni frontali vengono affrontati problemi riguardanti la modellazione e i principi di progettazione delle strutture edilizie. Verranno mostrati e discussi soluzioni strutturali e dettagli costruttivi. Saranno prese in considerazione le linee guida per diverse problematiche strutturali riportate nelle normative nazionali e internazionali. Alcune lezioni saranno dedicate alla risoluzione di semplici sistemi strutturali utilizzando metodi analitici semplificati e software agli elementi finiti (FEM).

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Il voto finale sarà assegnato sulla base di una serie di prove scritte (tipicamente esercitazioni a casa e una prova finale) e un esame orale. L’esame orale è riservato agli studenti che desiderano migliorare il voto ottenuto nella parte scritta. Durante l’orale verrà verificata la preparazione personale dello studente e la sua conoscenza degli aspetti teorici principali del corso.

L’obiettivo è accertare le conoscenze e le competenze acquisite dallo studente, nonché valutare il suo linguaggio tecnico in relazione agli argomenti trattati. Per superare positivamente l’esame è necessaria la dimostrazione di adeguate capacità di ragionamento e di problem solving in relazione ai concetti chiave discussi nel corso. Lo studente dovrà conoscere e comprendere tutti i concetti teorici di base illustrati durante le lezioni.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michele Palermo