Offerta Didattica

 

INGEGNERIA CIVILE

SOVRASTRUTTURE DI STRADE, FERROVIE E AEROPORTI

Classe di corso: LM-23 - Classe delle lauree magistrali in Ingegneria civile
AA: 2022/2023
Sedi: MESSINA
SSDTAFtipologiafrequenzamoduli
ICAR/04CaratterizzanteLiberaLiberaNo
CFUCFU LEZCFU LABCFU ESEOREORE LEZORE LABORE ESE
64024824024
Legenda
CFU: n. crediti dell’insegnamento
CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula
CFU LAB: n. cfu di laboratorio
CFU ESE: n. cfu di esercitazione
FREQUENZA:Libera/Obbligatoria
MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli
ORE: n. ore programmate
ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula
ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio
ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione
SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento
TAF:sigla della tipologia di attività formativa
TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio

Obiettivi Formativi

L’obiettivo del corso di Sovrastrutture di Strade, Ferrovie ed Aeroporti consiste nel fornire agli studenti del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile le conoscenze relative alla progettazione strutturale delle pavimentazioni stradali, ferroviarie ed aeroportuali. Lo studente, inoltre, apprenderà i metodi per la caratterizzazione delle prestazioni strutturali dei materiali per gli usi stradali e per il mix design delle miscele non legate, dei conglomerati bituminosi e di quelli cementizi.  OF1 (Conoscenza e comprensione): lo studente acquisirà un'ampia e solida conoscenza e competenza sui criteri su cui si basa la progettazione strutturale, la costruzione e la manutenzione delle sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali. In particolare, acquisirà conoscenze sui modelli razionali, empirici e semi-empirici per affrontare le analisi strutturali nonché sui modelli previsionali per studiare il decadimento caratteristiche strutturali e funzionali per una corretta implementazione delle strategie di manutenzione. A tal riguardo, lo studente acquisirà ulteriori conoscenze sulle moderne tecniche di monitoraggio ad alto rendimento delle sovrastrutture (tecniche non distruttive) mediante visite in laboratorio.  OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti teorici e applicativi acquisiti per affrontare correttamente la progettazione attraverso una puntuale conoscenza dei parametri di input (traffico, caratteristiche dei materiali, fattori climatici etc.) secondo un approccio integrato che comprenda anche le fasi di costruzione e manutenzione.  OF3 (Autonomia di giudizio): lo studente deve essere in grado di valutare in maniera autonoma situazioni anche diverse da quelle standard presentate dal docente durante il corso e di adottare le migliori metodologie risolutive.  OF4 (Abilità comunicative): lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi e progetti nell’ambito delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico  OF5 (Capacità di apprendimento): Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese), allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti del settore relativo al progetto delle sovrastrutture stradali, ferroviarie ed aeroportuali.

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula. Esercitazioni. Assegnazione di un tema progettuale consistente nel progetto strutturale di una pavimentazione stradale. Visita in un cantiere stradale.

Prerequisiti

Per poter frequentare utilmente il corso di Sovrastrutture di Strade, Ferrovie ed Aeroporti è fondamentale avere i prerequisiti fisico-matematici di base, nonché la conoscenza delle Costruzioni Stradali e di Tecnica e Sicurezza dei Cantieri, che verranno applicati con continuità nell’ambito sia delle lezioni teoriche che delle applicazioni pratiche.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento consiste in una prova orale. Lo studente per sostenere tale esame deve produrre l’elaborato progettuale assegnato durante il corso. Il criterio di valutazione consiste nell’assegnare una votazione compresa tra un minimo di 18/30 ed un massimo di 30/30.

Programma del Corso

Le tipologie delle pavimentazioni stradali. Portanza dei sottofondi stradali. Correlazioni parametri di portanza. • La compattazione. • Caratterizzazione dei misti granulari non legati. • Il progetto dei drenaggi. Severity Factor. Sistemi di drenaggio. Approccio al progetto. Permeabilità dei dreni. Fattori che influenzano il contenuto d’acqua. Dimensionamento dei drenaggi. Stima dell’infiltrazione. Acqua di falda. Metodo di Cedergren. Spessore dello strato drenante. Dreni longitudinali. Trincee drenanti. Collettori. Porosità efficace. Tempo di drenaggio. • Bitumi per uso stradale. Proprietà dei bitumi. Reologia dei bitumi. Abachi di Heukelom. Creep compliance. Comportamento reologico delle miscele. Mix design. Modulo complesso. Curva maestra. Prova di creep statica. Resistenza a fatica delle miscele bituminose. Prove di fatica. Autoriparazione delle miscele bituminose. Leggi di fatica. Metodo di Vesys. Calcolo delle deformazioni plastiche per gli strati non legati. • Il progetto delle sovrastrutture stradali. Parametri di input. Concetto di carico equivalente su ruota singola. Area di contatto. Il traffico: analisi, fattore di crescita, fattore di direzione e di corsia. Condizioni ambientali: analisi termica. Gradienti termici nelle lastre in cls. Il calcolo razionale delle pavimentazioni flessibili: il modello multistrato. Strati a comportamento non lineare. Il software Kenlayer. • Le sovrastrutture rigide. Concetto di portanza del piano di posa delle piastre. Leggi di fatica del cls. Carico su ruota singola equivalente. Calcolo delle sollecitazioni nelle piastre in cls. Modelli semplificati (soluzioni di Westergaard). Calcolo delle sollecitazioni termiche: relazioni di Bradbury e soluzione di Eisenmann. Calcolo spaziatura dei giunti ed armature longitudinali. Progetto delle barre di compartecipazione. Il codice di calcolo Kenslab. Rigidezza del giunto. Contatto lastra-supporto. • AASHTO Guide. • La sovrastruttura ferroviaria. Introduzione. Calcolo delle sollecitazioni nella rotaia. Ipotesi di rotaia su appoggi discreti e continui. Le pressioni di contatto ruota-rotaia. Le sollecitazioni termiche. Le verifiche di resistenza. Forza orizzontale in curva. Instabilità sul piano orizzontale e verticale. • Le sovrastrutture aeroportuali. Definizione di zona critica. Il concetto di carico equivalente su ruota singola. Aereo critico. Metodo FAA. Metodo LCN.

Testi di riferimento: Dispense prodotte dal docente. Yang H. Huang “Pavement Analysis and Design” – Prentice Hill

Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento

Docente: GAETANO BOSURGI

Orario di Ricevimento - GAETANO BOSURGI

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