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
PIER PAOLO ROSSI - 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 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
Sviluppo di competenze per la progettazione strutturale di edifici in acciaio e cemento armato.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Lezioni teoriche ed esercitazioni.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato, al fine ri rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
PROGETTO DI STRUTTURE
Lezioni teoriche ed esercitazioni

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

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
Conoscenza del comportamento di aste a comportamento elastico:
- risoluzione di schemi isostatici ed iperstatici
- determinazione delle carateristiche della sollecitazione
- analisi dello stato tensionale della sezione

Frequenza lezioni

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
La frequenza delle lezioni verrà monitorata quotidianamente ed è consigliata poiché coerente con il modello formativo proposto, che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente ed il dialogo tra docenti e studenti.

La frequenza è, inoltre, raccomandata perché è previsto lo svolgimento, da parte del docente, di esercitazioni numeriche.
PROGETTO DI STRUTTURE
La frequenza delle lezioni verrà monitorata quotidianamente ed è fortemente consigliata poiché coerente con il modello formativo proposto, che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe e il dialogo fra docenti e studenti.

La frequenza è, inoltre, raccomandata poiche in aula è previsto lo svolgimento, da parte del docente, di esercitazioni progettuali.

Contenuti del corso

TECNICA DELLE COSTRUZIONI
Condizioni di affidabilità strutturale. Margine e fattore di affidabilità. Condizioni limite di affidabilità. Sicurezza strutturale: Crisi puntuale (basata sulle tensioni, deformazioni, energie) - Crisi della sezione - Crisi globale. Obiettivi della moderna progettazione strutturale. Metodi di verifica strutturale alle tensioni ammissibili ed a rottura. Tipologie di approccio alla valutazione della sicurezza strutturale: Approccio deterministico. Valutazione del grado di sicurezza; Approccio probabilistico. Richiami di calcolo delle probabilità e di statistica. La variabile aleatoria. Funzione di probabilità, di distribuzione di probabilità e di densità di probabilità. Frattile e valore caratteristico. La distribuzione normale. Probabilità di superamento di una determinata condizione; Approccio semiprobabilistico. Stati limite (stato limite ultimo; stato limite di esercizio o servizio). Normativa tecnica italiana ed europea Azioni: classificazione; valori caratteristici; valori di calcolo per stati limite ultimi e stati limite di esercizio. Calcestruzzo: Comportamento sotto carichi di breve durata: resistenza a compressione; resistenza a trazione; modulo elastico; legame tensioni-deformazioni per analisi non lineare e per verifica della sezione; valori di calcolo delle tensioni. Comportamento nel tempo: ritiro; deformazioni viscose. Acciaio per cemento armato ordinario: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni. Conglomerato cementizio armato: Flessione composta: aspetti generali, stadi di comportamento. Sforzo normale: 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). 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 (impostazione generale, diagrammi limite e campi di comportamento per modello non lineare del materiale, formule specifiche per sezione rettangolare, equazioni risolutive per la verifica di sezione rettangolare, progetto di sezione rettangolare a semplice e a doppia armatura, diagrammi momento-curvatura, duttilità, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). Flessione composta: richiami di Scienza delle costruzioni, nocciolo d'inerzia. Flessione composta retta: secondo stadio (sezione rettangolare, individuazione dei noccioli d'inerzia, verifica per sezione tutta tesa, verifica per sezione tutta compressa, individuazione dell'asse neutro e verifica per sezione parzializzata, 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). Flessione composta: terzo stadio (domini di resistenza per flessione composta retta, determinazione dei domini per sezione generica). Taglio: primo e secondo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Taglio: terzo stadio (resistenza della sezione non armata - modello a pettine, resistenza della sezione armata, progetto delle armature, traslazione del diagramma del momento flettente). Torsione: primo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Torsione: terzo stadio (resistenza della sezione; progetto delle armature, presenza combinata di taglio e torsione). Stati limite di tensione: limiti di normativa; verifica. Stati limite di deformazione: limiti di normativa; approccio semplificato. Stato limite di fessurazione: sforzo normale di fessurazione; tensione nell'armatura prima e dopo la fessurazione; momento di fessurazione, armatura necessaria per evitare lo snervamento all'atto della fessurazione, altre indicazioni dell'EC2 per garantire una accettabile fessurazione. Acciaio strutturale: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni. Sforzo normaledi trazione: verifica della sezione lorda e netta, duttilità delle aste tese. Instabilità delle aste in acciaio: asta ideale e reale. Instabilità locale. Flessione semplice e composta: comportamento in campo elastico e inelastico. Taglio. Stati limite di esercizio.
PROGETTO DI STRUTTURE
- Proprietà e comportamento di calcetruzzo ed acciaio.
- Dimensionamento e progetto di dettaglio di elementi strutturali in c.a.: solai, travi, pilastri.
- Dimensionamento di elementi strutturali in acciaio.
- Progetto di collegamenti tra aste in acciaio.

Testi di riferimento

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

A. Ghersi, E. M. Marino, P.P. Rossi, F. Barbagallo. Verifica e progetto di aste in acciaio. Dario Flaccovio, 2014 ISBN 978-88-579-0267-8
PROGETTO DI STRUTTURE
- A. Ghersi. Il cemento armato: le basi della progettazione strutturale esposte in maniera semplice ma rigorosa. Flaccovio Dario Editore, Palermo 2010, pp. 533, ISBN 978-88-579-0037-7
- A. Ghersi, E. M. Marino, P.P. Rossi, F. Barbagallo. Verifica e progetto di aste in acciaio. Dario Flaccovio, 2014 ISBN 978-88-579-0267-8

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
Materiale didattico scaricabile dal sito del docente :

http://www.dica.unict.it/users/prossi/

Il materiale didattico scaricabile include
file powerpoint di ausilio allo svolgimento delle lezioni sia teoriche che applicative,
documenti e indirizzi a siti web pertinenti ai singoli argomenti delle lezioni

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. 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
7	Conglomerato cementizio armato. 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
8	Conglomerato cementizio armato. Taglio: primo e secondo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). 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
9	Conglomerato cementizio armato. Torsione: primo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Torsione: terzo stadio (resistenza della sezione; progetto delle armature, presenza combinata di taglio e torsione).	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; verifica semplificata.	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; 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.
PROGETTO DI STRUTTURE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Prove su materiali. Prove di qualificazione, accettazione e complementari di conglomerati cementizi e acciaio.
2	Progetto di semplici strutture in conglomerato cementizio armato o acciaio

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.

Nota: La verifica dell'apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
PROGETTO DI STRUTTURE
Il graduale apprendimento, da parte dello studente, delle tematiche trattate nel corso
sarà valutato dal docente nel corso della correzione dell'elaborato progettuale di corso e a seguito della partecipazione dello studente alle discussioni in aula.
La verifica finale sarà effettuata sulla base dell'analisi dell'elaborato progettuale di corso e mediante esame orale sulle tematiche del corso.

Nota: la verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

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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