Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere:
Il Corso si propone di fornire le basi teoriche e le metodologie di calcolo fondamentali per la progettazione e verifica sismica delle costruzioni sismo-resistenti in cemento armato, acciaio e muratura.
Competenze:
Le principali competenze che l’allievo dovrà acquisire al termine del corso sono finalizzate al raggiungimento di una buona capacità nella concezione strutturale degli edifici civili nuovi soggetti ad azione sismica ed in una sufficiente sensibilità alle principali problematiche connesse agli interventi di miglioramento ed adeguamento sismico di edifici esistenti.
Autonomia di giudizio:
La progettazione e verifica delle strutture eseguita con l’ausilio dei codici di calcolo è divenuta al giorno d’oggi prassi corrente. La complessità dei codici di calcolo e la numerosità delle verifiche strutturali richieste dalla normativa, può essere fonte di rilevanti errori computazionali e concettuali.
L’allievo pertanto dovrà governare la pratica procedurale della progettazione corrente, con un costante collegamento fra le basi teoriche e le applicazioni pratiche affinando le capacità di controllo manuale dei risultati ottenuti con i codici di calcolo.
Capacità comunicative:
La sicurezza acquisita tramite una costante opera di collegamento fra aspetti teorici – modellazione strutturale con programmi ad elementi finiti - controllo manuale dei risultati ottenuti con analisi semplificate della risposta strutturale, permetterà all’allievo di possedere la necessaria abilità di presentazione dei propri risultati.
Capacità di apprendimento:
L’allievo dovrà realizzare la progettazione di un edificio in cemento armato e di un edificio in muratura. Le revisioni delle relazioni di calcolo che verranno eseguite durante la preparazione dell’allievo all’esame finale permetteranno di verificare le capacità di apprendimento dell’allievo.
Prerequisiti
Si considera utile la conoscenza teorica del calcolo delle azioni interne in edifici a telaio soggetti ad azioni statiche e dinamiche con metodi di calcolo sia manuali che numerici (si ritiene che tale competenza possa essere acquisita nel Modulo 1 dello stesso corso).
Contenuti dell'insegnamento
Il Modulo 2 del corso tratta i principali aspetti della progettazione e verifica delle strutture soggette ad azione sismica. I contenuti del corso sono brevemente elencati nel programma esteso.
Programma esteso
- Concetti introduttivi di sismologia applicata all’ingegneria civile e metodi di misura del moto sismico;
- Definizione di spettri di risposta ed esempi di analisi modale ed analisi statica equivalente applicate al caso di analisi di un telaio piano;
- Duttilità, regolarità e fattori di struttura;
- I criteri alla base della gerarchia delle resistenze;
- La combinazione dell'azione sismica con le altre azioni, gli stati limite per la verifica strutturale;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici in cemento armato a telaio sismo-resistenti;
- Esempi di modellazione di edifici in cemento armato a telaio sismo-resistenti con software agli elementi finiti;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici in cemento armato a pareti sismo-resistenti;
- Progettazione e verifica dei diaframmi e delle fondazioni;
- Edifici esistenti in cemento armato: analisi push-over basi teoriche, applicazioni ed utilizzo di software;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici a telaio sismo-resistenti in acciaio;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici con controventi concentrici ed eccentrici in acciaio in zona sismica;
- Comportamento strutturale degli edifici in muratura;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici in muratura tramite analisi lineare: teoria ed esempi;
- Meccanismi locali di collasso di edifici in muratura: teoria ed applicazioni;
- Problematiche specifiche degli edifici esistenti storici in muratura;
- Caratterizzazione meccanica del terreno e verifica del terreno e delle fondazioni di strutture soggette alla combinazione sismica delle azioni;
- Regole di dimensionamento, progettazione e verifica di edifici prefabbricati in cemento armato;
- Interventi di miglioramento ed adeguamento sismico di edifici esistenti prefabbricati cemento armato;
- Normativa in materia di costruzioni e redazione della relazione di calcolo nel rispetto della normativa nazionale e regionale
Bibliografia
Testi consigliati:
T.PAULAY, M.J.N. PRIESTLEY, "Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings", John Wiley & Sons, INC.
CHOPRA, A.K., “Dynamics of Structures”, Prentice-Hall International Series in Civil Engineering and Engineering Mechanics.
GHERSI, A. e LENZA P., Edifici antisismici in cemento armato, DARIO FLACCOVIO EDITORE, 2010.
GHERSI, A., LENZA P. e CALDERONI, B., Edifici in muratura alla luce della nuova normativa sismica, DARIO FLACCOVIO EDITORE, 2011.
Testi di approfondimento:
R.W. CLOUGH – J. PENZIEN: “Dynamics of structures”, McGraw-Hill, New York, 1993.
COMO, M., Statica delle costruzioni storiche in muratura, ARACNE editrice, 2011.
PODESTA’, S., Verifica sismica di edifici in muratura, DARIO FLACCOVIO EDITORE, 2012.
Tutto il materiale didattico è a disposizione sul portale “Web LEArning in Ateneo” (LEA UNIPR).
Metodi didattici
Il corso consiste in lezioni frontali, il materiale didattico è scaricabile dal portale “Web LEArning in Ateneo”. Durante il corso verranno svolte delle esercitazioni per permettere agli allievi di impadronirsi delle metodologie di analisi strutturale illustrate durante le ore di lezione frontale. E’ inoltre prassi organizzare alcuni seminari invitando professionisti operanti nel settore dell’ingegneria sismica al fine di permettere agli allievi di entrare in contatto con il mondo del lavoro.
Modalità verifica apprendimento
Gli allievi dovranno progettare un edificio in cemento armato ed un edificio in muratura. L’esame, orale, consiste nell’esposizione delle relative relazioni di calcolo.
Il giudizio dell’apprendimento dell’allievo può essere misurato come segue:
Relazione di calcolo dell’edificio in cemento armato: 50% così suddiviso:
15% corretta concezione strutturale;
10% adeguata modellazione;
10% padronanza nell’analisi dei risultati;
10% controllo dei risultati numerici con calcoli manuali;
15% approfondita conoscenza degli aspetti teorici.
Relazione di calcolo dell’edificio in muratura: 50% così suddiviso:
15% corretta concezione strutturale;
10% adeguata modellazione;
10% padronanza nell’analisi dei risultati;
10% controllo dei risultati numerici con calcoli manuali;
15% approfondita conoscenza degli aspetti teorici.
Altre informazioni
E’ vivamente consigliata la frequenza del corso.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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