Obiettivi Formativi

L'obiettivo formativo del corso (da 12 CFU) è quello di fornire allo studente di Ingegneria Civile le conoscenze che riguardano la costruzione di unopera e considerando problematiche riguardanti lorganizzazione del cantiere, la sicurezza dei soggetti coinvolti, la gestione economica della commessa, la definizione dei tempi di realizzazione, la conoscenza delle normative e delle più opportune metodologie di Building Information Modeling (BIM) ai sensi del DM 560 del 1/12/2017. Lobbligatorietà di specifici metodi e strumenti elettronici di progettazione, infatti, è stata introdotta dal nuovo Codice Appalti ed è finalizzata a razionalizzare le attività di progettazione e delle connesse verifiche. Tutti questi obiettivi vengono conseguiti attraverso la comprensione, innanzitutto, dei principali codici di calcolo già studiati nel corso di Costruzioni di Strade, Ferrovie ed Aeroporti (erogata nella triennale del corso di laurea in Ingegneria Civile e dei Sistemi Edilizi) che rappresenta la base teorica su cui impostare la progettazione di una strada. La teoria troverà applicazione a casi reali, dove linterazione con il territorio (insediamenti antropici, reti stradali, orografie particolari) creerà difficoltà effettive che lo studente dovrà risolvere in modo efficace. Si comprenderà, pertanto, che il progetto di una strada non è un mero elaborato di disegno ma implica lo studio dei materiali costituenti il terreno di supporto e la sovrastruttura, dove lorganizzazione del cantiere attraverso lequilibrio delle risorse coinvolte (operai, materiali e macchine) avrà ripercussioni sulleconomia e sui tempi di realizzazione, nel rispetto delle normative cogenti. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite e la comprensione dei principi fondamentali della disciplina per: a) progettare uninfrastruttura stradale in 3D, partendo da una cartografia numerica o da un rilievo topografico, con lausilio di software commerciali (Digicorp Civil Design, Autodesk Civil 3D, Autodesk Infraworks). b) indagare situazioni di criticità particolari dovute a difficoltà di composizione geometrica; c) determinare il costo di unopera di ingegneria civile con il supporto di software commerciali (Acca Primus); d) dimensionare un cantiere di ingegneria civile per quanto riguarda il numero di operai, macchine e materiali, con particolare attenzione alla gestione economica e dal punto di vista di tutti i soggetti coinvolti, quali il progettista, il committente, lesecutore, ilproject manager con laiuto di software commerciali (Microsoft Project, Gantt Project); e) eseguire ottimizzazioni nei riguardi della produzione in cantiere; f) conoscere le problematiche ambientali e le normative vigenti riguardanti le terre e rocce da scavo; g) conoscere le problematiche relative alla sicurezza nei cantieri temporanei e mobili ai sensi del DL 81/2008; h) conoscere le principali caratteristiche dei contenuti del codice degli appalti (DL 50/2016) e le ricadute sulla gestione dellesecuzione di unopera di ingegneria civile e su potenziali contenziosi legali. Lillustrazione del contenuto della materia avviene mediante un linguaggio appropriato e rigoroso, in modo da sviluppare la capacità di analizzare ed elaborare i concetti acquisiti con piena autonomia di giudizio, a presentare i risultati e sostenere argomentazioni teoriche su temi applicativi dell'Ingegneria civile, con particolare riferimento a quelli riguardanti le opere stradali, consentendo così unefficace comunicazione sia con interlocutori esperti del settore che con attori non specialisti e di diversa formazione.

Learning Goals

The educational target of this course (12 CFU) is to provide the student of Civil Engineering with the knowledge concerning the construction of a civil engineering work in general in all its completeness, starting from the design until its execution, considering issues concerning organization of the work zone, workers safety, economic management, time duration, knowledge of the regulations. Given that, essentially, all aspects of the construction world are taken into consideration, the most appropriate Building Information Modeling (BIM) methodologies will be introduced, which have already been formalized by recent legislative decrees (Ministerial Decree 560/2017). All these objectives are achieved through the understanding, first of all, of the main calculation codes already studied in the course of Construction of Roads, Railways and Airports (provided in the three-year degree course) which represents the theoretical basis on which set up a road design. The theory will find application to real cases, where the interaction with the territory (road networks, particular orographies) will create real difficulties that the student will have to solve effectively. It will be understood, therefore, that the design of a road is not a mere drawing elaborate but involves the study of materials, site organization through the balance of the resources (as workers, materials and machines), economy and times duration, in compliance with the mandatory standards. At the end of the course the student will be able to apply the acquired knowledge for: a) designing a 3D road infrastructure using BIM methods, starting from a numerical cartography or a topographic survey, with the help of commercial software (Digicorp Civil Design, Autodesk Civil 3D, Autodesk Infraworks). b) investigating particular critical situations due to difficulties in geometric composition; c) determining costs of a civil engineering work with the support of commercial software (Acca Primus); d) dimensioning a civil engineering work zone regarding the number of workers, machines and materials, with particular attention to the economic management and from the point of view of all the subjects involved, with the help of commercial software (Microsoft Project, Gantt Project); e) performing optimization with regard to production; f) knowing environmental problems; g) knowing safety problems; h) knowing the main contents of the Public Works code (Legislative Decree 50/2016). The illustration of the content of the course takes place through an appropriate and rigorous language, in order to develop the ability to analyze and process the concepts acquired with full judgment, to present the results and support theoretical arguments on application topics of civil engineering, with particular reference to those concerning road works, thus enabling effective communication both with expert interlocutors in the sector and with non-specialist actors of different backgrounds.

Metodi didattici

Il corso viene erogato mediante lezioni frontali (24 ore per il modulo di Progetto di Infrastrutture Viarie e 24 ore per Tecnica e Sicurezza dei Cantieri) ed esercitazioni in aula (24 ore per il I modulo e 24 ore per il II modulo). Le lezioni sono svolte mediante slide proiettate, interagendo frequentemente con gli studenti. Nelle 24 ore previste per le esercitazioni in ciascuno dei due moduli (48 ore in totale), gli studenti lavoreranno attivamente con laiuto di software specialistici (Autodesk Civil 3D, Autodesk Infraworks, Digicorp Civil Design, Primus Acca, Gantt Project, Microsoft Project). È favorito il confronto tra studenti; eventuali dubbi o difficoltà verranno chiariti con il docente in aula, in modo da sviluppare tra i discenti una maturazione complessiva nel linguaggio e nella esposizione che va oltre lacquisizione dei contenuti della disciplina. Il risultato di questattività sarà la redazione di un progetto stradale ed una serie di esercitazioni possibilmente raccolte in un documento complessivo che lo studente porterà agli esami anche per fruire di rapide consultazioni e fornire commenti critici del lavoro eseguito in aula.

Teaching Methods

The course is delivered through lectures (24 hours for the first module and 24-hour for the second one) and classroom exercises (24 hours for Module I and 24 hours for Module II). The lessons are carried out using projected slides and frequently interacting with the students. In the 24 hours scheduled for the exercises in each of the two modules (48 hours in total), the students will work actively with the help of specialized software (Autodesk Civil 3D, Autodesk Infraworks, Digicorp Civil Design, Primus Acca, Gantt Project, Microsoft Project ). The collaboration among students is favored; any doubts or difficulties will be clarified with the teacher in the classroom, in order to develop an overall maturity in the language and in the exposition that goes beyond the acquisition of the contents of the discipline. The result of this activity will be the drawing of a road design and a series of exercises possibly collected in a comprehensive document that the student will take to the exams also to benefit from rapid consultations and provide critical comments on the work performed in the classroom.

Prerequisiti

Conoscenze di analisi matematica (concetti di limite, derivata, integrale, equazioni differenziali), conoscenze di fisica (concetti di forze, tensioni, deformazioni, equilibrio), conoscenze teoriche di base relative alla progettazione stradale, conoscenze superficiali di disegno assistito al calcolatore.

Prerequisites

Knowledge of mathematical analysis (concepts of limit, derivative, integral, differential equations), knowledge of physics (concepts of forces, stresses, deformations), basic theoretical knowledge related to road design, superficial knowledge of computer aided design.

Verifiche dell'apprendimento

Sebbene non vi sia lobbligo della frequentazione, la verifica dellapprendimento è effettuata attraverso un esame che consta di una prova orale alla quale si può accedere solo dopo il completamento del progetto relativo al modulo di Progetto di Infrastrutture Viarie e delle esercitazioni svolte nellambito del modulo di Tecnica e Sicurezza dei Cantieri. In mancanza di queste ultime, lesame orale consisterà in esercitazioni numeriche che richiameranno quanto svolto durante lattività didattica in aula. A scelta dello studente, sarà possibile usufruire di verifiche intermedie con valutazione da eseguire in date da concordare con il docente. La votazione finale conseguita, se positiva, dipenderà dal grado di preparazione dello studente, dall'approfondimento dedicato alla materia, dalla capacità di collegare le diverse parti del programma. Sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti.

Assessment

Although there is no compulsory attendance, the learning assessment is carried out through an exam consisting of an oral test which can be accessed only after completion of the road design and the exercises performed in the Construction Technique and Safety module. In the absence of the latter, the oral examination will consist of numerical exercises that will recall what was done during the classroom teaching activity. At the student's choice, it will be possible to take advantage of intermediate tests with evaluation to be carried out on dates to be agreed with the teacher. The obtained result, if positive, will depend on the degree of preparation of the student, on the depth dedicated to the course, on the ability to link the different parts of the program. The methodological rigor and the ownership of language in the presentation of the arguments are also evaluated.

Programma del Corso

Il corso da 12 CFU è suddiviso in due moduli da 6 CFU ciascuno, erogati parallelamente nello stesso semestre. Ciò significa che i contenuti di uno non sono strettamente propedeutici dellaltro, anche se quanto appreso nel modulo di Tecnica e Sicurezza dei Cantieri Stradali, nel mondo professionale, è una naturale prosecuzione dellattività di cui è oggetto il corso di Progetto di Infrastrutture Viarie. Il modulo di Progetto di Infrastrutture Viarie è così strutturato: 1. Redazione di un progetto stradale, eseguito con metodologia BIM 2. Classificazione funzionale (esame della normativa vigente, identificazione della rete, indicatori utilizzati) 3. Livelli di servizio (lettura dellHCM 2010, differenziazione tra diverse tipologie stradali, esempi di calcolo) 4. Compattazione delle terre (caratterizzazione delle terre, metodi di compattazione, scelta delle macchine, analisi del fenomeno ed indicatori di performance) 5. Studio preliminare del progetto (tracciolino, elementi di cartografia) 6. Andamento dei cigli (esame della normativa vigente, ipotesi a base del calcolo, esempio pratico) 7. Diagramma di velocità (esame della normativa vigente, ipotesi a base del calcolo, esempio pratico) 8. Idraulica stradale (cenni teorici, problematiche relative allinserimento di tombini, cunette e fossi di guardia) 9. Strade di montagna (esame di normative straniere, schema di calcolo, esempio pratico) Il modulo Tecnica e sicurezza dei cantieri si basa sui seguenti punti: 1. Materiali da costruzione (sovrastruttura stradale, misti granulari non legati, bitume, conglomerati bituminosi e prove di caratterizzazione, esame del capitolato speciale di appalto) 2. Organizzazione del cantiere (analisi delle risorse, Gantt, Pert, diagrammi reticolari) 3. Macchine e produzione (calcolo della produzione, analisi prezzi, durate attività) 4. Economia del cantiere (contabilità, massimizzazione del profitto, earned value method) 5. Sicurezza e salute dei lavoratori (esame del Testo Unico Sicurezza e casi pratici) 6. Lavori Pubblici (estratto dal DL 50/2016 ed applicazione a casi pratici in merito ad aggiudicazione, direzione lavori, contabilità, collaudo, riserve)

Course Syllabus

The 12 CFU course is divided into two modules of 6 CFU each, delivered in parallel in the same semester. This means that the contents of one modulus are not strictly preparatory to the other one, even if what has been learned in the Road Construction Technique and Safety module, in the professional world, is a natural continuation of the activity of the Infrastructure Design course. The Infrastructure Design module is structured as follows: 1. Road design with BIM methodology 2. Functional classification (examination of current legislation, identification of the road network, choice of indicators) 3. Levels of Service(HCM 2010, differentiation between different road types, examples) 4. Earth compaction (soil characterization, compaction methods, choice of machines, performance indicators) 5. Preliminary study of the design 6. Edges of cross section (examination of the current legislation, practical examples) 7. Design speed diagram (examination of current legislation, practical examples) 8. Hydraulics (theoretical outline, problems related to the insertion of manholes, gutters and ditches) 9. Mountain roads (examination of foreign regulations, calculation scheme, practical examples) The Road Construction Technique and Safety module is based on the following points: 1. Construction materials (road pavement, granular mixtures, bitumen, hot mix asphalt and characterization tests) 2. Organization of the work site (resource analysis, Gantt, Pert, reticular diagrams) 3. Machines and production (production calculation, price analysis, activity durations) 4. Economy (accounting, profit maximization, earned value method) 5. Workers safety and health (examination of the standard and practical cases) 6. Public Works (extracted from Legislative Decree 50/2016 and application to practical cases)