B029674 - PROGETTO DI STRUTTURE

Italiano

Approfondimenti di analisi strutturale
- Elementi piani inflessi
- Elementi inflessi a curvatura semplice (serbatoi cilindrici)
- Elementi a doppia curvatura (cupole e gusci)
-membrane
Approfondimenti di calcolo strutturale
- Duttilità
- Robustezza e ridondanza strutturale
- Il cemento armato precompresso

- Materiale didattico reso disponibile attraverso appunti sul sito del docente (http://www.dicea.unifi.it/gianni.bartoli/didattica)e sulla piattaforma Moodle
- Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 17.01.2018.
- Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Circolare n. 7/2019 - Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018, D.M. 21.01.2019
- Pozzati, P. “Teoria e tecnica delle strutture”, UTET, vol. I, II-1, II-2
- Radogna, E.F. “Tecnica delle Costruzioni”, Zanichelli, vol. 1 e 2
- Toniolo, G.D. “Appunti di tecnica delle costruzioni”, Zanichelli (Masson).

La finalità del Corso è quella di fornire elementi di analisi delle strutture a comportamento bidimensionale (piastre, serbatoi cilindrici, cupole, membrane) e di approfondire alcuni aspetti specifici del calcolo delle strutture (quali ad esempio la concezione strutturale di edifici, la ripartizione delle azioni orizzontali, il ruolo della duttilità strutturale), anche nel rispetto delle più recenti prescrizioni normative Italiane ed Europee.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito:
- conoscenze riguardo la modellazione e l’analisi di strutture a comportamento prevalentemente bidimensionale;
- conoscenza di alcuni aspetti specifici legati alla progettazione delle strutture.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito:
- capacità di integrare le conoscenze nell’ambito della progettazione strutturale;
- capacità di utilizzare software di modellazione numerica;
- capacità di applicare metodi e i criteri di progettazione ad una struttura.

Autonomia di giudizio
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità autonoma di:
- presentare e comparare i diversi modelli e strumenti di valutazione del comportamento strutturale di alcune tipologie;
- individuare e definire indicatori e descrittori per valutare dati e risultati;
- capacità di identificare possibili e potenziali connessioni tra i vari aspetti di un argomento e/o di un problema.

Abilità comunicative
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità di:
- collaborare all’interno di un gruppo di lavoro, definendo obiettivi, attività, strumenti;
- presentare e articolare in forma scritta e orale un elaborato;
- esporre in maniera chiara e con linguaggio appropriato le informazioni apprese nel corso.

Capacità di apprendimento
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità di:
- riflettere autonomamente sulle conoscenze e capacità del proprio percorso formativo;
- individuare possibilità di sviluppo autonomo di ulteriori conoscenze, abilità e competenze.

Sono necessarie le conoscenze e le competenze acquisite negli insegnamenti di Scienza delle Costruzioni e Tecnica delle Costruzioni, normalmente erogati nel percorso di Laurea di primo livello. Nessuna propedeuticità nell’ambito del programma di studi della Laurea Magistrale.

Lezioni in aula con l’ausilio della lavagna e di strumenti multimediali

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La verifica dell'apprendimento avviene attraverso due fasi, rappresentate; 1) dalla redazione di un elaborato di progetto; 2) dallo svolgimento di una prova orale.

Prima fase: redazione di un elaborato di progetto
Nella prima fase viene richiesto al candidato di svolgere, durante lo sviluppo del corso, una piccola attività progettuale relativa ad una struttura. L'esercitazione può essere condotta singolarmente oppure in gruppi, al massimo di due studenti. L’esercitazione consiste nel progettare o verificare una struttura semplice, scelta dal candidato, che dovrà necessariamente contenere elementi strutturali a sviluppo bidimensionale (ad esempio: serbatoi, cupole, gusci), preferibilmente in c.a. In una prima parte dovrà essere effettuata l’analisi della struttura sotto l’azione di carichi e coazioni elementari, utilizzando metodi analitici e/o approssimati; in una seconda parte si procederà alla modellazione numerica della stessa ed alla validazione del modello numerico, mediante il confronto con la soluzione approssimata utilizzata in precedenza; in una terza fase, inserite nel modello le azioni di progetto relative alla zona nella quale la struttura è situata (ad esclusione delle azioni di natura sismica), si procederà all’analisi delle sollecitazioni relative alle combinazioni di carico di progetto; in una quarta ed ultima fase si procederà alla progettazione/verifica di massima della struttura ed alla restituzione grafica della struttura stessa.
L’elaborato finale (consistente nella relazione e nelle tavole di progetto, in formato a scelta del candidato) dovrà essere portato con sé al momento della prova orale.
L'obiettivo di questa prima fase è quello di giungere alla capacità di sviluppare un'analisi ingegneristica del problema e quindi di arrivare ad una progettazione ingegneristica dello stesso.

Seconda fase: prova orale
La seconda fase consiste in una prova orale, nella quale i candidati dovranno descrivere l'elaborato relativo alla loro esercitazione; la prova orale si concluderà con domande teoriche, esercizi brevi, discussioni critiche col docente, con l'obiettivo di verificare:
- la conoscenza delle metodologie principali relative all'analisi di strutture a prevalente comportamento bidimensionale ed alla progettazione di strutture dell'ingegneria civile;
- la capacità di esporre in modo chiaro i concetti appresi e di usare in modo appropriato la terminologia propria della disciplina;
- la capacità di comprendere la letteratura relativa agli argomenti trattati nel corso;
- la capacità di acquisire gli strumenti metodologici per proseguire gli studi e provvedere autonomamente al proprio aggiornamento e inquadramento delle tematiche trattate nell'ambito dell'Ingegneria Civile.

Criteri di valutazione ed attribuzione della votazione
La valutazione dell’apprendimento è espressa attraverso un voto che deriva per 1/3 dall’attività progettuale svolta ed illustrata nel corso dell’esame, per 2/3 per le altre attività (domande, esercizi) svolti nel corso dell’esame.

0. Introduzione al corso

1. Approfondimenti di analisi strutturale
Elementi piani inflessi:
- l’equazione di Germaine-Lagrange
- alcune soluzioni per casi semplici
- i metodi approssimati (il metodo di Grashof, il metodo del telaio equivalente)
Elementi inflessi a curvatura semplice (serbatoi cilindrici):
- la soluzione generale;
- la soluzione per tubo infinitamente lungo
- la soluzione per condizioni varie di vincolo
- fondazione ad anello
- l’effetto delle variazioni termiche
Elementi a doppia curvatura (cupole e gusci):
- la soluzione di membrana per cupole di rivoluzione
- la soluzione di Geckeler
- strutture resistenti per forma
- membrane (cenni)

2. Approfondimenti di calcolo strutturale
Duttilità
- Confinamento e duttilità nel c.a.
Robustezza e ridondanza strutturale
Il cemento armato precompresso
- le principali tecnologie
- i carichi equivalenti
- le cadute di tensione
- metodi di calcolo: valori ammissibili delle tensioni e momento ultimo
- l’andamento dei cavi
- le armature di frettaggio
- il taglio