Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere:
Conoscenza del funzionamento meccanico delle strutture in c.a. e dei modelli teorici per descriverne il comportamento. Conoscenza delle indicazioni normative per il calcolo delle strutture in ca. Conoscenza dei dettagli costruttivi e disposizione delle armature nei principali elementi strutturali.
Competenze:
Capacità di scegliere, disporre e predimensionare i diversi elementi strutturali che costituiscono una semplice palazzina in cemento armato . Capacità di redigere la relazione di calcolo. Capacità di disegnare le armature.
Autonomia di giudizio:
Lo studente dovra’ essere in grado di scegliere e predimensionare gli elementi strutturali
Capacità comunicative:
Durante il corso lo studente deve affinare la proprietà di linguaggio, con specifico riferimento alla terminologia tecnica specifica dell’insegnamento, per comunicare in maniera efficace e puntuale il proprio progetto.
Capacità di apprendimento:
Lo studente deve acquisire la capacità, una volta individuata la problematica da risolvere, di selezionare la scelta progettuale più idonea anche valutando opzioni non perfettamente identiche a quelle esposte durante il corso. Sarà inoltre in grado di consultare autonomamente i principali riferimenti bibliografici del settore
Prerequisiti
Non vi sono propedeuticità obbligatorie, tuttavia conoscenze di base di Scienza e Tecnica delle Costruzioni sono indispensabili. In particolare, per la Scienza delle Costruzioni è richiesta la risoluzione di travi isostatiche, mensole e travi reticolari, il calcolo delle tensioni in una sezione, il teorema dei lavori virtuali.
Per la Tecnica, sono richieste l'analisi dei carichi, il metodo delle forze, la trave alla Winkler, le piastre.
Tali argomenti verranno comunque ripassati velocemente all’inizio del corso.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso fornisce gli strumenti di base per la progettazione di strutture in cemento armato ordinario e precompresso (nel campo dell'edilizia, delle infrastrutture e delle opere idrauliche). Inoltre, il corso affronta il progetto completo di una palazzina in cemento armato. I temi affrontati sono quelli contenuti nella norma europea Eurocodice 2.
Tra i principali contenuti del corso si ricordano: pressoflessione, taglio, torsione
stati limite d’esercizio,
strutture precompresse,
metodo tirante puntone (per il calcolo di mensole tozze, plinti e pareti),
progetto dei principali elementi costruttivi (travi, pilastri, solai, scale, balconi)
Programma esteso
I numeri tra parentesi quadre indicano i riferimenti bibliografici indicati sull’argomento.
1) Stato limite MN: flessione, progetto e verifica di sezioni inflesse, pressoflessione, domini MN, pressoflessione deviata, dominio di Bresler [5,9,11]
2) Taglio: sezioni non armate a taglio, meccanismi resistenti, sezione armate a taglio, metodo ad inclinazione variabile dei puntoni, traslazione del diagramma di momento. [5,9,11]
3) Torsione: Comportamento di travi soggette a torsione, progetto delle armature [5,9,11]
4) Stati limite di esercizio: Aderenza acciaio-calcestruzzo, comportamento di un elemento teso in cemento armato, tension- stiffening, limitazione dello stato di tensione, limitazione dell’ampiezza di fessura, limitazione della deformabilità, calcolo della freccia in una trave in c.a. [5,9]
5) Stato limite d’instabilità: Non linearità meccanica e geometrica di una colonna incastrata alla base e sue equazioni risolventi, studio di una colonna con i metodi previsti dall'Eurocodice2 [1] (metodo della colonna modello, metodo della curvatura nominale, metodo della rigidezza equivalente), instabilità di telai in c.a. e risoluzione con il metodo P-Delta ed il metodo degli elementi finiti. [2]
6) Viscosità e ritiro: comportamento del calcestruzzo nel tempo, sovrapposizione degli effetti nel tempo, metodo AAEM, distribuzione degli sforzi nei pilastri, nelle travi precompresse e nelle travi composite, comportamento nel tempo di travi continue, teoremi dell’isomorfismo. [4]
7) Precompressione: precompressione a cavi pre-tesi e post- tesi, precompressione esterna, azioni equivalenti alla precompressione, risoluzione di travi iperstatiche precompresse. [3,12]
8) Perdite di precompressione: rilascio dei trefoli, attrito, rientro degli ancoraggi, ritiro, viscosità, rilassamento delle armature. [3,5,12]
9) Metodo strut&tie: calcolo di mensole tozze, appoggi, travi parete, nodi trave-colonna, plinti tozzi. [5,11]
10) Piastre e lastre in c.a.: cenni di calcolo e disposizione delle armature, punzonamento [4,10]
11) Analisi strutturale: analisi lineare elastica con e senza ridistribuzione, analisi plastica, analisi non-lineare [11]
12) Fondazioni: Plinto tozzo e snello, (trave di fondazione), [7]
13) Progetto di elementi strutturali: scala incastrata, scala a doppio ginocchio, balcone, travetto rompitratta. [8]
14) Dettagli costruttivi, armature massime e minime, lunghezze di ancoraggio, disposizione delle
armature; scelta del copriferro e della classe del calcestruzzo, cenni sulla durabilita' [9]
Bibliografia
Tutto il materiale impiegato durante le lezioni e le esercitazioni (lucidi, fogli Excel, filmati) è reso disponile agli studenti sulla piattaforma per la didattica Elly.
Le slides proiettate durante il corso contengono figure ed equazioni ma non i commenti, che sono a cura dello studente. Gli studenti non frequentanti possono fare riferimento ai testi indicati nel programma del corso
Testo adottato:
[1] UNI-EN 1992-1-1:2005, "Eurocodice 2- Progettazione delle strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici", 2005.
All' inizio di ogni lezione viene indicato il testo da cui la lezione è stata tratta (presente in Biblioteca):
[2] D. Ferretti , I. Iori, M. Morini " La stabilita`delle strutture: il caso delle costruzioni in cemento armato", McGraw-Hill Italia, 2002.
[3] E.F. Radogna "Tecnica delle costruzioni ", vol.2 , Zanichelli, 2000.
[4] R. Favre et al., Progettare in calcestruzzo armato : piastre, muri, pilastri e fondazioni , Milano, Hoepli, 1994.
[5] Aicap, "Guida all'uso dell'Eurocodice 2", vol.1, AICAP, Roma, Edizioni Pubblicemento, 2006. http://www.progettoulisse.it/pubblicazioni.php
[6] R.P. Johnson, "Composite structures of steel and concrete", Wiley and Sons ltd, 2004
[7]R. Lancellotta, J. Calavera, "Fondazioni", Mc Graw-Hill, 2003
[8] A. Migliacci, "Progetti di strutture", CEA, 1991
[9] Cosenza, Manfredi, Pecce, Strutture in cemento armato. Basi della progettazione, Hoepli, 2008
[10] Gambarova, Coronelli, Bamonte, Linee guida per la progettazione delle piastre in c.a., Patron, 2008
[11] Angotti, Marro, Giglia, Orlando, Progetto delle strutture in calcestruzzo armato con l'Eurocodice UNI-EN 1992-1-1 e le Norme Tecniche per le Costruzioni, Hoepli, 2011
[12] Mezzina, Fondamenti di Tecnica delle Costruzioni, Citta' Studi Edizioni, 2013
Metodi didattici
- Lezioni teoriche frontali alla lavagna in cui vengono svolti o impostati anche alcuni esercizi
- Esercitazioni in cui viene illustrato passo-passo il progetto di una palazzina in c.a.
- Redazione, da parte di gruppi di studenti (max 4), del progetto strutturale (relazione di calcolo e disegni esecutivi) di una palazzina in cemento armato i cui disegni architettonici sono forniti dal docente sulla piattaforma Elly.
Modalità verifica apprendimento
Compito scritto cui segue pochi giorni dopo l'esame orale con discussione del progetto (il progetto è svolto in gruppo ma l’orale è individuale). È necessario iscriversi sia allo scritto che all’orale.
Compito scritto: lo scritto ha la durata di 4 ore e sono previsti due esercizi che includono anche domande teoriche su modelli e formule applicate. I temi d’esame degli ultimi 10 anni sono disponibili su Elly. Non sono forniti temi d’esame svolti ma lo studente può rivolgersi al docente per la loro soluzione. Inoltre, all’inizio dell’esame orale il compito viene svolto completamente alla lavagna. Nei testi consigliati sono presenti numerosi esercizi svolti propedeutici allo scritto.
Il voto dello scritto pesa per 2/3 sul voto complessivo così suddivisi
Conoscenza degli argomenti trattati durante il corso (50%)
Competenze: capacità di risolvere un esercizio simile a quelli svolti in aula (50%)
Verifica orale
L’orale avviene pochissimi giorni dopo lo scritto. All’orale viene discusso il progetto, che pertanto deve essere stato completato.
Il voto dell’orale pesa 1/3 sul voto complessivo così suddiviso:
Conoscenze: domande teoriche (60%)
Capacità comunicative: proprietà di linguaggio (10%)
Autonomia di giudizio: impostazione del progetto (30%)
La lode viene assegnata nel caso del raggiungimento del massimo punteggio allo scritto e all’orale a cui si aggiunga l’ottima padronanza del lessico disciplinare.
Altre informazioni
E’ vivamente consigliata la frequenza del corso
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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