Obiettivi formativi
Il modulo tratterà le problematiche specifiche delle costruzioni metalliche, illustrando i criteri di dimensionamento e di verifica degli elementi strutturali. La trattazione scientifica verrà sviluppata nell’ottica di mettere lo studente in grado di effettuare la corretta progettazione delle strutture metalliche secondo la vigente normativa, sia italiana (DM 14/10/2008) che europea (Eurocodice 3).
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
1. Le costruzioni in acciaio. Cenni storici; vantaggi e problematiche di impiego. Paragoni con le strutture in cemento armato con riguardo agli effetti del peso proprio e della deformabilità.
2. Normativa di riferimento. Normativa italiana (D.M. LL.PP. 14/01/2008) ed europea (Eurocodice 3). Metodi di verifica.
3. Il materiale acciaio. principali elementi costituenti la lega. Composizione degli acciai da carpenteria. Forme e tipi di prodotti. I processi di lavorazione dell’acciaio. I trattamenti termici. Prodotti piani e prodotti lunghi. Il sagomario. Prove meccaniche di caratterizzazione del materiale: prova di trazione; prova di resilienza; prova di piegamento; prova di durezza; prova di compressione globale; prove di fatica. Le imperfezioni strutturali (tensioni residue) e geometriche.
4. I sistemi strutturali. Cinematica, stabilità, comportamento spaziale delle strutture in acciaio. Classificazione dei telai in base alla tipologia strutturale, alla stabilità trasversale, al collegamento trave-colonna. Modelli di calcolo: schema pendolare, i controventi, controventi trasversali e longitudinali. Classificazione dei giunti. Realizzazione di coperture in acciaio. Le travature reticolari.
5. Tipologie di analisi. Analisi elastica, elasto-plastica, plastica. Classificazione delle sezioni.
6. Verifiche di resistenza sulle membrature semplici: elementi tesi; elementi compressi, elementi inflessi (flessione e taglio), elementi presso-inflessi.
7. Verifiche di stabilità. Elementi compressi; elementi presso-inflessi, instabilità flesso-torsionale.
8. Unioni bullonate. Tecnologia delle unioni bullonate. Resistenza dell'unione bullonata e verifiche da normativa.
9. Unioni saldate. Tecnologia delle unioni saldate. Resistenza dell'unione saldata e verifiche da normativa.
10. Le membrature composte. Travature reticolari, aste tralicciate, calastrellate, abbottonate.
11. Le giunzioni. Giunti trave-colonna e colonna-fondazione. Giunti di composizione delle sezioni.
12. Verifiche in esercizio. Le verifiche di deformabilità.
Programma esteso
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Bibliografia
G. Ballio, F. M. Mazzolani, “Strutture in acciaio”, Hoepli Editore, Milano, 1987.
G. Ballio, C. Bernuzzi, “Progettare costruzioni in acciaio”, Hoepli Editore, Milano, 2004.
D.M. LL.PP. 14/01/2008: “Norme Tecniche per le costruzioni”
UNI EN 1993-1-1:2005: “Eurocodice 3, Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-1: regole generali e regole per gli edifici”.
Metodi didattici
Le lezioni teoriche si alterneranno con esercitazioni mrate a trasferire allo studente la capacità di sviluppare autonomamente la progettazione strutturale di un edificio in acciaio e si concluderanno con la progettazione di un edificio industriale in acciaio e relativa elaborazione di una relazione di calcolo.
Modalità verifica apprendimento
L'esame finale è orale. La consegna del progetto eseguito durante le esercitazioni è condizione necessaria per accedere al colloquio finale di esame.
Altre informazioni
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