LABORATORIO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI M - Z

10 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

MELINA BOSCO - Modulo TECNICA DELLE COSTRUZIONI - ICAR/09 - 6 CFU
BARTOLOMEO PANTO' - Modulo PROGETTO DI STRUTTURE - ICAR/09 - 4 CFU

Obiettivi formativi

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze teoriche e le capacità applicative necessarie per la progettazione delle strutture. L’iter fondamentale di tale operazione richiede il passaggio dall’oggetto ad un modello geometrico e di carico (fase di modellazione) che verrà calcolato (analisi strutturale) e veriﬁcato (verifica strutturale).

In particolare, nel corso si esaminano le strutture in acciaio ed in cemento armato. Introdotto il concetto di coeﬃciente di sicurezza, si passa dal comportamento lineare (veriﬁca alle tensioni ammissibili) a quello non lineare (veriﬁca allo stato limite ultimo) e, nel caso di strutture in cemento armato, si affronterà il problema della non omogeneità di calcestruzzo e acciaio e quello della scarsa resistenza a trazione del calcestruzzo.
PROGETTO DI STRUTTURE
Il corso mira a fornire allo studente le necessarie conoscenze e capacità applicative per eseguire la progettazione strutturale di edifici prevalentemente di tipo resideniale. Mediante lo svolgimento di esercitazioni in aula e individuali lo studente verrà guidato nei passaggi fondamentali dell'iter di analisi e verifica, come l'individuazione dello schema statico della struttura, l'analisi dei carichi agenti, la modellazione numerica, e infine l'esecuzione delle verifiche strutturali.

Nel corso verranno esaminate le tipologie costruttive in calcestruzzo armato e in acciaio. Dopo una prima fase in cui verranno descritti i materiali da un punto di vista fisico-chimico e meccanico, verrà considerato il comportamento strutturale mediante analisi lineari. Le verifiche verranno eseguite mediante il metodo semi-probabilistico agli stati limite.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Lezioni teoriche ed esercitazione
PROGETTO DI STRUTTURE
Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in aula e lo svolgimento di esercitazioni individuali per le quali verrà fissato un incontro settimanale dedicato alla revisione degli elaborati progettuali.

Prerequisiti richiesti

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Per gli argomenti trattati nel corso di Tecnica delle costruzioni è molto forte la consequenzialità con argomenti trattati nel corso di Scienza delle costruzioni. Elenco quindi alcuni argomenti, studiati in corsi precedenti, indispensabili per il corso di Tecnica delle costruzioni.

Geometria delle masse: Area; baricentro; momento statico; momento d’inerzia; teoremi di trasporto. Concetti base di Scienza delle costruzioni: Tensioni normali e tangenziali; deformazioni; relazione tra tensioni e deformazioni; modulo di elasticità normale e tangenziale; modulo di Poisson; relazione tra lo stato tensionale in diverse giaciture; cerchio di Mohr.

Relazione tra caratteristiche della sollecitazione e stato tensionale nella sezione.

Relazioni diﬀerenziali tra carico, caratteristiche della sollecitazione, spostamenti e rotazioni (equazioni indeﬁnite d’equilibrio); equazione della linea elastica.

Risoluzione di schemi isostatici. Condizioni di equilibrio per la determinazione delle reazioni vincolari; determinazione delle caratteristiche della sollecitazione in una generica sezione; tracciamento dei diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione. Tracciamento dei diagrammi di momento ﬂettente M e taglio V (e loro valori massimi) per gli schemi isostatici. Risoluzione di schemi iperstatici.
PROGETTO DI STRUTTURE
Gli argomenti trattati e le esercitazioni svolte durante il corso presuppongono come già acquisiti i concetti trattati nel corso di Scienza delle Costruzioni che pertanto sono da ritenersi propedeutici al fine di una proficua frequentazione del corso.

Frequenza lezioni

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
La frequenza delle lezioni verrà monitorata quotidianamente.
PROGETTO DI STRUTTURE
La frequenza delle lezioni è obbligatoria e verrà monitorata quotidianamente.

Contenuti del corso

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Sicurezza strutturale. Normativa tecnica italiana ed europea. Verifica e progetto di elementi strutturali in cemento armato ed acciaio soggetti a sforzo normale, flessione semplice, flessione composta, taglio e torsione. Unioni bullonate e saldate. Stati limite di esercizio.
PROGETTO DI STRUTTURE
Materiale Calcestruzzo: caratterizzazione fisica-chimica e meccanica, cause di degrado, prove di qualificazione e di accettazione. Materiale Acciaio: caratteristiche meccaniche, prove di qualificazione e accettazione. Esercitazione sull'analisi dei carichi nelle costruzioni con riferimento alle NTC 2008. Determinazione dei valori caratteristici e di calcolo per i materiali da costruzione (calcestruzzo e acciaio). Verifica di elementi in calcestruzzo armato (progetto e verifica della sezione e progetto dell'armatura): sforzo normale, flessione, taglio, torsione. Verifica di elementi soggetti a sollecitazioni combinate (presso-tenso flessione, sforzo normale eccentrico, taglio e flessione). Elementi in acciaio: verifica degli elementi

Testi di riferimento

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010

Aurelio Ghersi, Edoardo M. Marino, Francesca Barbagallo. Verifica e progetto di sezioni in acciaio: Sforzo normale, flessione semplice e composta. Dario Flaccovio Editore.
PROGETTO DI STRUTTURE
- Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, ISBN 9788857900377

- Franco Angotti, Piero Marro, Matteo Giulia, Maurizio Orlando. Progetto delle strutture in calcestruzzo armato, HOEPLI, ISBN: 9788820336936

Altro materiale didattico

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Informazioni ed altro materiale didattico saranno messe a disposizione durante il corso nel sito www.dica.unict.it/users/mbosco
PROGETTO DI STRUTTURE
Informazioni ed altro materiale didattico verranno messi a disposizione degli studenti durante il corso.

Programmazione del corso

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Sicurezza strutturale: Crisi puntuale (basata sulle tensioni, deformazioni, energie) - Crisi della sezione - Crisi globale. Metodi di verifica strutturale alle tensioni ammissibili ed a rottura. Tipologie di approccio alla valutazione della sicurezza strutturale: Approccio deterministico. Approccio probabilistico. Richiami di calcolo delle probabilità e di statistica. Approccio semiprobabilistico. Stati limite (stato limite ultimo; stato limite di esercizio o servizio)	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
2	Normativa tecnica italiana ed europea Azioni: classificazione; valori caratteristici; valori di calcolo per stati limite ultimi e stati limite di esercizio.	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
3	Conglomerato cementizio armato. Flessione composta: aspetti generali, stadi di comportamento.	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
4	Conglomerato cementizio armato. Sforzo normale: Primo stadio (verifica della sezione). Secondo stadio (verifica della sezione, indicazioni di normativa, progetto della sezione e dell'armatura) Sforzo normale: terzo stadio (progetto e verifica della sezione e dell'armatura, indicazioni di normativa, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
5	Conglomerato cementizio armato. Flessione semplice: primo stadio, secondo stadio (verifica di sezione rettangolare, verifica di sezione riconducibile alla rettangolare e di sezione generica, progetto di sezione rettangolare a semplice ed a doppia armatura). Flessione semplice nel terzo stadio (progetto e verifica di sezioni).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
6	Conglomerato cementizio armato. Taglio: primo e secondo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Taglio: secondo stadio (limiti di normativa, modelli per il calcolo delle armature). Taglio: terzo stadio (resistenza della sezione non armata - modello a pettine, resistenza della sezione armata - progetto delle armature, traslazione del diagramma del momento flettente).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
7	Conglomerato cementizio armato. Flessione composta: richiami di Scienza delle costruzioni, nocciolo d'inerzia. Flessione composta retta: secondo stadio (sezione rettangolare, sezioni diverse dalla rettangolare - sezione a croce, sezione generica). Flessione composta retta: terzo stadio (impostazione generale della verifica, determinazione del diagramma limite delle deformazioni che corrisponde ad un assegnato sforzo normale, calcolo del momento limite corrispondente).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
8	Conglomerato cementizio armato. Flessione composta: primo e secondo stadio (domini di resistenza per flessione composta retta, variazione dei domini al variare delle armature, utilizzo dei domini per il progetto della sezione e dell'armatura). Flessione composta: terzo stadio (domini di resistenza per flessione composta retta, determinazione dei domini per sezione generica).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
9	Conglomerato cementizio armato. Torsione: primo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Torsione: secondo stadio (modelli e formule per la determinazione delle armature a torsione, presenza combinata di taglio e torsione). Torsione: terzo stadio (resistenza della sezione; progetto delle armature, presenza combinata di taglio e torsione, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite).	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
10	Conglomerato cementizio armato. Stati limite di tensione: limiti di normativa; verifica. Stati limite di deformazione: limiti di normativa; determinazione della freccia.	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
11	Stato limite di fessurazione: sforzo normale di fessurazione; tensione nell'armatura prima e dopo la fessurazione; determinazione della distanza tra fessure, della deformazione media, dell'ampiezza della fessura; tension stiffening, momento di fessurazione, armatura necessaria per evitare lo snervamento all'atto della fessurazione, altre indicazioni dell'EC2 per garantire una accettabile fessurazione.	Aurelio Ghersi. Il Cemento Armato. Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2010
12	Acciaio strutturale: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni.	Aurelio Ghersi, Edoardo M. Marino, Francesca Barbagallo. Verifica e progetto di sezioni in acciaio: Sforzo normale, flessione semplice e composta. Dario Flaccovio Editore.
13	Acciaio strutturale. Sforzo normale centrato. Trazione: verifica della sezione lorda e netta, duttilità delle aste tese. Compressione: Resistenza plastica della sezione. Instabilità delle aste in acciaio: asta ideale e reale. Instabilità locale.	Aurelio Ghersi, Edoardo M. Marino, Francesca Barbagallo. Verifica e progetto di sezioni in acciaio: Sforzo normale, flessione semplice e composta. Dario Flaccovio Editore.
14	Acciaio strutturale. Flessione semplice e composta: comportamento in campo elastico e inelastico. Costruzione dei domini di resistenza per sezioni a doppio T.	Aurelio Ghersi, Edoardo M. Marino, Francesca Barbagallo. Verifica e progetto di sezioni in acciaio: Sforzo normale, flessione semplice e composta. Dario Flaccovio Editore.
15	Acciaio strutturale. Verifica di sezioni soggette a taglio: comportamento in campo elastico e inelastico.
16	Acciaio strutturale. Stati limite di esercizio.
17	Acciaio strutturale. Progetto e verifica di collegamenti bullonati e saldati.
PROGETTO DI STRUTTURE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Cause di degrado e prove di accettazione per il Calcestruzzo
2	Prove di accettazione e qualificazione sull'acciaio da costruzione
3	Analisi dei carichi e Combinazioni dei carichi
4	Dimensionamento del solaio
5	Progetto della Trave: progetto delle armature a flessione e a taglio
6	Progetto dei pilastri
7	Tipologie di solai gettati in opera e prefabbricati
8	Progetto di profili in acciaio soggetti a flessione
9	Elementi in acciaio soggetti a sforzo normale
10	Unioni bullonate
11	Unioni saldate

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
L’esame di Laboratorio di Tecnica delle Costruzioni prevede un esame orale durante il quale si richiede allo studente di discutere alcuni argomenti del corso e, eventualmente, di risolvere alcuni esercizi. L’esame orale può prevedere lo svolgimento di alcuni semplici esercizi di Scienza delle Costruzioni (ad esempio, calcolo delle sollecitazioni in strutture isostatiche). Le tracce di alcune delle domande d’esame possono essere rese note allo studente all’inizio della seduta d’esame cosicché questo abbia maggior tempo per impostare e meditare le risposte.

L'esame può essere sostenuto dopo aver completato i progetti assegnati nel modulo di Progetto di Strutture
PROGETTO DI STRUTTURE
Non è prevista una seduta d'esame dedicata. Gli argomenti di carattere pratico/applicativo, oggetto del presente modulo, saranno argomenti d'esame durante la prova orale del corso di Tecnica delle Costruzioni.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Le domande della prova orale verteranno sugli argomenti trattati durante il corso
PROGETTO DI STRUTTURE
Le domande della prova orale verteranno sugli argomenti trattati durante il corso

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