Obiettivi formativi
Questo modulo di insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base della progettazione strutturale, evidenziando come questa debba interagire e relazionarsi con le componenti architettoniche, tecnologiche ed impiantistiche in un corretto iter progettuale di un edificio.
Al fine di sviluppare un’adeguata competenza sui principi strutturali che stanno alla base della formulazione di un ragionato progetto architettonico, entro la fine di questo modulo del corso, lo studente dovrebbe essere in grado di:
- conoscere gli aspetti fondamentali del comportamento meccanico dei materiali utilizzati nelle costruzioni, le possibili tipologie strutturali e le capacità di una struttura di far fronte alle sollecitazioni esterne (conoscenze e capacità di comprendere);
- realizzare progetti architettonici fondati su realistiche concezioni strutturali in relazione al materiale impiegato e inoltre riconoscere la funzione degli elementi strutturali presenti e di dimensionarli correttamente, attraverso una progettazione congruente con i principi della dinamica e dell'equilibrio (conoscenze e capacità di comprensione applicate)
- analizzare un progetto architettonico anche dal punto di vista strutturale, ed inoltre valutare le eventuali carenze e debolezze in termini strutturali, approntando eventuali congrue soluzioni progettuali atte a soddisfare i requisiti minimi di sicurezza (autonomia di giudizio)
- esporre in maniera efficace e puntuale il proprio progetto, utilizzando una consapevole proprietà di linguaggio tecnico- strutturale (capacità comunicative)
- scegliere il materiale strutturale e la tipologia edilizia più funzionale al progetto architettonico ideato, nonché disporre e predimensionare i diversi elementi strutturali che compongono l’edificio. Saprà inoltre interagire in modo opportuno con le diverse figure professionali che intervengono nella elaborazione e nella realizzazione di un progetto (capacità di apprendimento)
Prerequisiti
E’ utile aver frequentato i corsi di Scienza delle Costruzioni e di Tecnica delle Costruzioni.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso mira a fornire le principali indicazioni che stanno alla base di una corretta concezione strutturale e dei criteri di dimensionamento delle componenti strutturali di un edificio. A tal fine, saranno innanzitutto riassunte e richiamate le basi teoriche e i riferimenti normativi per l’impiego nelle costruzioni di materiali quali il cemento armato, l’acciaio, la muratura ed il legno. Con riferimento a questi materiali, si descriveranno gli aspetti di base del comportamento meccanico e, in relazione a questo, gli schemi strutturali tipologici più congrui, nonché i principali aspetti che guidano il predimensionamento degli elementi strutturali. Per i diversi schemi strutturali si indicheranno i criteri generali di progetto, descrivendo nel dettaglio le diverse componenti - strutturali e non – presenti e le sollecitazioni che le interessano, sulla base delle azioni esterne applicate, sia verticali che orizzontali, di natura statica o dinamica.
Programma esteso
- Introduzione. Sicurezza strutturale: approcci e metodi di calcolo. Azioni sulle costruzioni e loro effetti sulla struttura. Criteri generali e riferimenti normativi per la progettazione e verifica delle costruzioni.
- Risposta degli edifici soggetti alle azioni imposte. I sistemi resistenti di base degli edifici: sistemi verticali di stabilità laterale e sistemi di resistenza orizzontale. Tipologie strutturali per edifici: strutture a pareti, strutture a telaio, strutture a nucleo. Strutture con controventi metallici.
Ottimizzazione delle configurazioni architettoniche e strutturali.
Configurazioni regolari ed irregolari.
- Progetto di strutture in cemento armato:
proprietà dei materiali,
comportamento strutturale,
elementi strutturali, elementi non strutturali e loro interazione con la struttura,
regole di dimensionamento,
dettagli costruttivi.
- Progetto di strutture prefabbricate in cemento armato e cemento armato precompresso:
proprietà dei materiali,
comportamento strutturale,
elementi strutturali, elementi non strutturali e loro interazione con la struttura, regole di dimensionamento,
dettagli costruttivi.
- Progetto di strutture in muratura:
proprietà dei materiali,
comportamento strutturale,
elementi strutturali, elementi non strutturali e loro interazione con la struttura,
regole di dimensionamento,
dettagli costruttivi.
- Progetto di strutture in legno:
proprietà dei materiali,
comportamento strutturale,
elementi strutturali, elementi non strutturali e loro interazione con la struttura,
regole di dimensionamento,
dettagli costruttivi.
Bibliografia
- Torroja, E., “La concezione strutturale. Logica ed intuito nella ideazione delle forme”, CittàStudi Edizioni, 1995.
- Salvadori, M., Heller, R., “Le strutture in Architettura”, Etas Libri, 1992.
- Levy, M., Salvadori, M., “Why buildings fall down: how structures fail”, W.W: Norton Eds., 2002.
- FEMA (Federal Emergency Management Agency), “Designing for Earthquakes: A Manual for Architects”, FEMA 454, 2006, scaricabile gratuitamente al link: https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1556-20490-5679/fema454_complete.pdf.
- Ulteriore materiale didattico (copia elettronica delle slides utilizzate durante il corso) è a disposizione sul portale Elly del DIA (https://elly.dia.unipr.it).
Metodi didattici
Il corso prevede un’alternanza tra lezioni frontali, a carattere teorico, e lezioni laboratoriali più applicative dedicate ad esercitazioni/revisioni, analisi di casi studio strettamente collegati alle lezioni. Nelle lezioni laboratoriali gli studenti saranno tenuti ad applicare i contenuti teorici trattati nel corso allo specifico caso progettuale identificato insieme agli altri docenti del Laboratorio (si veda a tal fine la scheda completa di descrizione dell’attività formativa del Laboratorio LP4 di progettazione architettonica e urbana per la città sostenibile).
Le slide utilizzate a supporto delle lezioni verranno caricate con cadenza settimanale sulla piattaforma Elly. Per scaricare le slide è necessaria l’iscrizione al corso online. Le slide vengono considerate parte integrante del materiale didattico.
Il docente è disponibile su appuntamento (preso via e-mail) per ulteriori chiarimenti sulle lezioni.
Modalità verifica apprendimento
Per le modalità di verifica dell’apprendimento si rimanda a quanto indicato nella scheda di descrizione dell’attività formativa del Laboratorio LP4 di progettazione architettonica e urbana per la città sostenibile.
In questo ambito, la verifica dell’apprendimento dei contenuti del modulo di “Progetto di strutture” avverrà attraverso una prova orale.
L’interrogazione orale verterà su:
- una conversazione tecnica con il docente, volta a far emergere la capacità di affrontare autonomamente un problema di progettazione strutturale, individuando la migliore applicazione delle conoscenze acquisite;
- una discussione critica del progetto sviluppato durante il Laboratorio.
Nel colloquio lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le basi della progettazione strutturale e averle applicate correttamente nel progetto assegnato. Dovrà inoltre essere in grado di descrivere le peculiarità strutturali del progetto utilizzando la terminologia tecnica adeguata.
La prova orale è valutata con scala 0-30 e la votazione ottenuta verrà mediata in modo ponderato con quelle degli altri moduli per formulare la votazione finale dell’intero Laboratorio. Si ricorda che è obbligatoria l’iscrizione ONLINE all’appello.
Altre informazioni
Come per tutti i laboratori, è obbligatoria la frequenza.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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