Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti le competenze necessarie per affrontare l' analisi del comportamento delle strutture in cemento armato e in acciaio ( mod. B) e delle strutture da ponte( mod. A). Esso intende offrire le conoscenze tecniche ed operative aggiornate per lo studio della progettazione strutturale con particolare riferimento alle zone sismiche.

Learning Goals

The course aims to provide students with the skills necessary to deal with the analysis of the behavior of reinforced concrete and steel structures (mod. B) and of bridge structures (mod. A). It intends to offer the technical and operational knowledge and updated for the study of structural design with particular reference to seismic areas.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula Visite tecniche

Teaching Methods

Lectures and classwork Technical visits

Prerequisiti

La conoscenza dei concetti fondamentali della valutazione del comportamento e dell'affidabilità delle strutture in cemento armato e acciaio. Questa conoscenza è stata acquisita dall'analisi delle problematiche relative agli effetti delle azioni applicate alle strutture, a seconda schemi strutturali, materiali e tecnologie costruttive.

Prerequisites

The knowledge of the fundamental concepts of assessment of the behavior and reliability of reinforced concrete and steel structures. This knowledge has been gained by the analysis of the issues related to the effects of the actions applied to the structures, depending on structural schemes, materials and construction technologies.

Verifiche dell'apprendimento

Verifica degli elaborati di corso Esame orale finale

Assessment

Exercises grading Final oral exam

Programma del Corso

- Criteri generali di progettazione: vantaggi e svantaggi strutture in cemento armato e in acciaio, classificazione degli elementi strutturali, criteri generali per l’individuazione della soluzione strutturale, descrizione delle soluzioni strutturali di più comune utilizzo, criteri di pre-dimensionamento, cenni sulle tipologie di edifici industriali, cenni sugli edifici di grande altezza. Strutture in c.a. e precompresso • Comportamento degli elementi strutturali in cemento armato allo stato limite ultimo: tensioni normali, tensioni tangenziali, instabilità, zone di discontinuità. • Comportamento degli elementi strutturali in cemento armato allo stato limite di servizio: stato limite di tensione, stato limite di deformazione, stato limite di fessurazione. • Disposizioni costruttive: aderenza acciaio-calcestruzzo, lunghezza di ancoraggio e di sovrapposizione, armature minime, disposizione delle armature negli elementi tipici. • Cemento armato precompresso: modalità di introduzione della precompressione (pre-tensione, post-tensione, precompressione non aderente), scelta del tracciato cavi, scelta della forza di precompressione, perdite di tensione (effetto mutuo, attrito, rientro ancoraggi), cadute di tensione (ritiro, viscosità, rilassamento), analisi degli effetti della precompressione, comportamento in servizio e allo stato limite ultimo delle strutture in cemento armato precompresso, zone di introduzione della precompressione. Strutture Metalliche Il corso e' dedicato all'esame delle piu' comuni tipologie costruttive di strutture metalliche destinate all'edilizia civile ed industriale. Vengono trattati in dettaglio il comportamento statico delle unioni saldate e bullonate, i criteri di verifica delle membrature tese, compresse ed inflesse, dei loro collegamenti piu' usuali. Le esercitazioni saranno dedicate al progetto ed alla verifica di strutture elementari riconducibili a modelli isostatici, a travi in semplice appoggio o continue realizzate con sezioni ad anima piena in acciaio o miste acciaio - calcestruzzo, a travi reticolari con particolare riguardo a quelle di copertura. Vengono poi affrontate tematiche piu specialistiche, come la progettazione a fatica, le travi alte, le strutture miste in acciaio e calcestruzzo e la protezione delle costruzioni in acciaio al fuoco ed alla corrosione. Strutture da Ponte Metodi di realizzazione dei ponti: Ponti a piastra, ponti a grigliato di travi: metodi Curbon e Engesser. Metodo degli elementi finiti. Ponti a bitrave rigidezza torsionale e distorsione. Effetti locali sulla impalcati di ponti. Creep effetti sulla costruzione per fasi. Ponti a sezione a cassone: Metodi costruttivi analisi longitudinale , analisi trasversale ( lastre piegate ) . Effetti di altezza variabile. Comportamento a membrana . Interazione tra taglio longitudinale e trasversale flessione nelle travi scatolari . Ponti a sezione pluricellulare. Precompressione esterna. Dettagli costruttivi: Gli appoggi e i ritegni, i sistemi di protezione e di drenaggio. Pile e spalle , Ponte fondazioni e Progettazione sismica di ponti.

Course Syllabus

- General Design Criteria: advantages and disadvantages of reinforced concrete and steel structures, structural elements classification, criteria for finding a structural solution, description of the structural solutions commonly used, criteria for pre-sizing, notes on types of industrial buildings and tall buildings. Reinforced Concrete Structures - Behavior of reinforced concrete structural elements at the ultimate limit state: normal stresses, tangential stresses, instability, zone of discontinuity. -Behavior of reinforced concrete structural elements at the serviceability limit state: tension limit states, deformation limit state, cracking limit state. -Technical Provisions: steel-concrete adherence, length of anchoring and overlapping, minimum reinforcement, reinforcement arrangement for typical elements. -Prestressed concrete: different types for prestressing (pre-tensioning, post-tensioning, un-bonded prestressing), choice of the track for the cables, choice of the prestressing force, loss of tension (mutual effect, friction, reentering anchors), tension fall (shrinkage, viscosity, relaxation), analysis of the effects of prestressing, behavior for ultimate and serviceability limit state in prestressed concrete structures. Steel structures Most common typologies of steel structures for civil and industrial buildings are considered in the course. In particolar, static behaviour of welded and bolted joints, design criteria for members with different loading conditions as well as their comnnections are considered. Practical applications are proposed for isolated members, members of frames, simply supported beams, triangulated beams, steel-concrete composite beams and roof beams. Also fatigue design, slender beam, steel-concrete composite elements and steel protection for fire and corrosion are considered. Bridge Structures Construction methods: Slab bridges Girder bridges: Curbon and Engesser methods. Finite element method. Secondary torsional stiffness and warping. Local effects on bridge decks. Creep effects on phased construction. Box section bridges: Construction methods Longitudinal analysis, Transverse analysis (folded plate). Effects of variable depth. Diaphragm design. Interaction between longitudinal shear and transverse bending in box shaped beams. Multi cell box section bridges. External and unbonded prestressing. Construction details: bearings, joints, liquids drainage. Piers and Abutments, Bridge foundations and Seismic design of bridges.