Obiettivi Formativi

Il corso, nella sua interezza, si propone come obiettivo quello di implementare il bagaglio di competenze culturali e tecniche nel campo della progettazione strutturale, fornendo allo studente gli strumenti per lacquisizione di una più consapevole autonomia di giudizio per la sua attività professionale. Il modulo I fornisce conoscenze idonee alla redazione del progetto strutturale di edifici in acciaio ed in cemento armato, elementi bidimensionali piani in c.a., strutture miste, travi in calcestruzzo armato precompresso, verificate in accordo con il metodo semiprobabilistico agli stati limite. Il modulo II fornisce conoscenze idonee alla redazione del progetto strutturale delle strutture da ponte di media difficoltà.

Learning Goals

Mod. I: The course provides for the advanced design of reinforced concrete, bidimensional elements, mixed structures, prestressed concrete structures and steel structures in the framework of limit state design method. Mod. II: The course provides for the advanced design of medium span bridges.

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali, seminari, esercitazioni e visite in laboratorio. Le esercitazioni svolte individualmente saranno il momento dellapprofondimento di argomenti specifici e laggiornamento su tematiche specifiche e forniranno allo scrivente anche un indice di qualità del livello di apprendimento raggiunto dal discente. Tale integrato con momenti di revisioni di gruppo che potranno essere momento di confronto tra gli studenti stessi ed il docente.

Teaching Methods

Theoretical and practical lessons.

Prerequisiti

I contenuti forniti nel corso di Tecnica delle Costruzioni ed in particolare lo studente deve padroneggiare le nozione di stima delle azioni, misura della sicurezza, verifica di resistenza dei elementi semplici in calcestruzzo armato ed in acciaio. Inoltre deve essere in grado di poter elaborare degli esecutivi di manufatti elementari e di leggere dei disegni costruttivi di dettaglio.

Prerequisites

Topic as provided by Structural Engineering

Verifiche dell'apprendimento

Durante il periodo di lezione si svolgeranno alcune esercitazioni pratiche su progetti esecutivi. Le attività del corso prevedono alcune fasi di controllo intermedio con consegna parziale degli elaborati che andranno consegnate nelle date previste ad inizio del corso. Lesame finale si svolgerà attraverso una fase di colloquio individuale sugli argomenti del corso in cui sarà valutata la capacità di mettere in relazione le diverse nozioni attraverso lelaborazione critica degli argomenti e la soluzione di problemi di media complessità facendo uso di un linguaggio tecnico appropriato. A questa seconda fase seguirà una fase di illustrazione degli elaborati prodotti durante il corso dagli studenti con la presentazione delle fasi seguite per la loro elaborazione e della loro capacità di applicare tali procedure anche a problemi di analoga difficoltà.

Assessment

During the lectures period, several practical applications may be carried out. The oral examination focuses on the written examinations. The final mark is obtained as the average of the examinations marks.

Programma del Corso

COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO Richiami di analisi limite delle strutture. Duttilità delle sezioni in cemento armato e delle strutture. Analisi non lineare e instabilità di telai in cemento armato. Il metodo del tirante e puntone per solidi tozzi. Stati limite di esercizio (SLE) per limitazione tensioni, fessurazione e deformazione. COSTRUZIONI METALLICHE I sistemi strutturali. Cinematica, stabilità, comportamento spaziale delle strutture in acciaio. Classificazione dei telai in base alla tipologia strutturale, alla stabilità trasversale, al collegamento trave-colonna. Modelli di calcolo: schema pendolare, i controventi, controventi trasversali e longitudinali. Classificazione dei giunti. Realizzazione di coperture in acciaio. Le travature reticolari. Tipologie di analisi. Analisi elastica, elasto-plastica, plastica. Classificazione delle sezioni. PIASTRE E LASTRE IN CEMENTO ARMATO Cenni di analisi di piastre e lastre. Stati limite ultimi (SLU) per lastre inflesse in cemento armato. Punzonamento. Progetto di una soletta di fondazione, di un muro di sostegno e delle pareti di controvento. CALCESTRUZZO ARMATO PRECOMPRESSO Tecniche di precompressione a cavi scorrevoli e a cavi aderenti. Calcolo sollecitazioni in strutture staticamente determinate (sistema di carichi equivalenti). Perdite e cadute di tensione. Tirante in c.a.p.. Flessione nel c.a.p.. Dettagli costruttivi e verifiche locali. Progetto di una trave in c.a.p. a cavi aderenti. Dettaglio Contenuti del Modulo II: TEORIA DELLE LINEE E DELLE SUPERFICI DINFLUENZA La nozione delle linee di influenza e la loro importanza nella progettazione dei ponti, limpiego nella moderna progettazione e la loro automatizzazione LA RIPARTIZIONE DEI CARICHI NEI GRATICCI PIANI DI TRAVI: PROCEDIMENTI CLASSICI E MATRICIALI Lo schema di impalcato a graticcio, vantaggi e svantaggi. Le problematiche della ripartizione dei carichi e la progettazione concettuale di questa tipologia. LANALISI DELLE TRAVI A CASSONE La tipologia dellimpalcato a cassone, le modalità di realizzazione e montaggio. Gli stati tensionali e deformativi di questi impalcati per una loro corretta progettazione. LANALISI DELLE STRUTTURE PRECOMPRESSE. La precompressione del calcestruzzo, i vantaggi e i problemi connessi. Il dimensionamento degli elementi costituenti il cassone e le disposizioni di armatura. LE SPALLE E LE PILE DEI PONTI E DEI VIADOTTI. Le tipologie di spalle e pile, i materiali costituenti. Le problematiche di calcolo, le azioni e le strategie di progetto concettuale. PONTI IN ZONA SISMICA. Lazione sismica sui ponti e gli effetti sulla loro progettazione in sicurezza. I danni provocati su ponti e viadotti da sismi recenti. Il protocollo normativo della verifica.

Course Syllabus

REINFORCED CONCRETE DESIGN Ductility of reinforced concrete sections and frames. Non linear analysis and buckling of reinforced concrete frames. Basic design for torsion. Strut and tie method. Serviceability limit states of deformation, cracking and creep. METALLIC STRUCTURE DESIGN Structural modelling. Global analysis. Effects of deformed geometry of the structure. Structural stability of frames. Structural modelling for analysis. Bracing systems. Joint modelling (simple, semi-continuous, continuous joints). Imperfections for global analysis of frames. Imperfections for analysis of bracing systems. Methods of analysis. Elastic, elastic-plastic, plastic analysis. Classification of cross-sections. REINFORCED CONCRETE PLATES Basic design for reinforced concrete plates. Punching shear. PRESTRESSED CONCRETE BEAMS Basic design for prestressed concrete beams. THE THEORY INFLUENCE LINES AND SURFACES; ANALYSIS AND MODELLING OF GRILLAGE GIRDERS; ANALYSIS AND MODELLING OF BOX GIRDERS; PRESTRESSED CONCRETE BRIDGES; ARCH BRIDGE, MODELLING AND ANALISYS; BRIDGE ABUTMENTS AND PIERS; FRACTURE MECHANICS AND FAILURE ANALYSIS IN BRIDGE; CABLE SUPPORTED BRIDGE; SEISMIC ANALYSIS AND DESIGN FOR BRIDGE STRUCTURES.