Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere:
Conoscenza del funzionamento meccanico/sperimentale 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 semplici strutture in cemento armato . 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
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 per l risoluzione di travi continue, flessione e taglio nelle travi in c.a.
Tali argomenti verranno comunque ripassati 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). I temi affrontati sono quelli contenuti nella norma europea Eurocodice 2.
Tra i principali contenuti del corso si ricordano: torsione
stati limite d’esercizio,
strutture precompresse,
metodo tirante puntone (per il calcolo di mensole tozze, plinti e pareti),
progetto di solai, scale, balconi
Programma esteso
I numeri tra parentesi quadre indicano i riferimenti bibliografici indicati sull’argomento (v. testi di riferimento).
1) Pressoflessione deviata, dominio di Bresler [2]
2) Torsione: Comportamento di travi soggette a torsione, progetto delle armature [2]
3) 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. [2]
4) 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. [2,5]
5) 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. [7]
6) Precompressione: precompressione a cavi pre-tesi e post- tesi, precompressione esterna, azioni equivalenti alla precompressione, risoluzione di travi iperstatiche precompresse. [6,3,12]
Perdite di precompressione: rilascio dei trefoli, attrito, rientro degli ancoraggi, ritiro, viscosità, rilassamento delle armature. [6,3,12]
7) Metodo strut&tie: calcolo di mensole tozze, appoggi, travi parete, nodi trave-colonna, plinti tozzi. [3]
8) Analisi strutturale: analisi lineare elastica con e senza ridistribuzione, analisi plastica, analisi non-lineare [3]
9) Piastre e lastre in c.a.: cenni di calcolo e disposizione delle armature, punzonamento [11]
10) Fondazioni: Plinto tozzo e snello [9]
11) Progetto di elementi strutturali: scala incastrata, scala a doppio ginocchio, balcone, solai, travetti rompitratta [10]
12) Dettagli costruttivi, armature massime e minime, lunghezze di ancoraggio, disposizione delle armature; scelta del copriferro e della classe del calcestruzzo, cenni sulla durabilita' [2]
13) Sostenibilità delle strutture in c.a. e uso di materiali innovativi
Bibliografia
Tutto il materiale impiegato durante le lezioni e le esercitazioni (slides, fogli Excel, filmati) è reso disponile agli studenti sulla piattaforma per la didattica Elly.
Testi adottati:
[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.
[2] Cosenza, Manfredi, Pecce, Strutture in cemento armato. Basi della progettazione, Hoepli, 2008
[3] 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
Al termine di ogni lezione sono forniti ulteriori testi di approfondimento (presenti in Biblioteca):
[4] Wight, MacGregor “Reinforced Concrete. Mechanics and Design”, Pearson
[5] D. Ferretti , I. Iori, M. Morini " La stabilita`delle strutture: il caso delle costruzioni in cemento armato", McGraw-Hill Italia, 2002.
[6] E.F. Radogna "Tecnica delle costruzioni ", vol.2 , Zanichelli, 2000.
[7] R. Favre et al., Progettare in calcestruzzo armato : piastre, muri, pilastri e fondazioni , Milano, Hoepli, 1994.
[8] Aicap, "Guida all'uso dell'Eurocodice 2", vol.1, AICAP, Roma, Edizioni Pubblicemento, 2006. http://www.progettoulisse.it/pubblicazioni.php
[9]R. Lancellotta, J. Calavera, "Fondazioni", Mc Graw-Hill, 2003
[10] A. Migliacci, "Progetti di strutture", CEA, 1991
[11] Gambarova, Coronelli, Bamonte, Linee guida per la progettazione delle piastre in c.a., Patron, 2008
[12] Mezzina, Fondamenti di Tecnica delle Costruzioni, Citta' Studi Edizioni, 2013
Metodi didattici
Il corso si articola in una serie di lezioni frontali, anche con l’ausilio di presentazioni Powerpoint. Le lezioni frontali si terranno in aula in presenza. Durante il corso potranno essere organizzati seminari con relatori esterni per approfondire alcune tematiche affrontate nel corso
Modalità verifica apprendimento
L’esame è orale e prevede lo svolgimento di un esercizio in forma letterale (no numeri) e due domande teoriche.
La tipologia dell’esercizio è simile a quella dei temi d’esame degli anni passati (disponibili sul sito Elly del corso) ma viene risolto in forma letterale e non numerica. Le domande teoriche vertono sui diversi argomenti del corso
Alla determinazione del giudizio concorrono i seguenti elementi
Conoscenza degli argomenti trattati durante il corso (40%)
Competenze: capacità di risolvere un esercizio simile a quelli svolti in aula (50%)
Capacità comunicative: proprietà di linguaggio (10%)
La lode viene assegnata nel caso del raggiungimento del massimo punteggio nelle tre domande a cui si aggiunga l’ottima padronanza del lessico disciplinare.
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
9 - Industria, innovazione e infrastrutture
12 Consumo e produzione responsabili
13 - Agire per il clima
