Obiettivi Formativi

L'insegnamento di Statica e Sismica delle Costruzioni in muratura ha l’obiettivo di fornire un quadro generale delle problematiche relative al comportamento strutturale delle costruzioni murarie includendo aspetti legati da un lato alla modellazione meccanica della muratura e dall’altro alla sicurezza sismica e conservazione di edifici in muratura esistente. Obiettivo del corso è altresì quello di far acquisire allo studente il metodo scientifico adeguato alla capacità di identificare, analizzare e risolvere i problemi con autonomia di giudizio, utilizzando metodi, tecniche e strumenti aggiornati e un linguaggio tecnico appropriato.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula.

Prerequisiti

È richiesta la conoscenza dei principi fondamentali della Scienza delle Costruzioni e della Tecnica delle Costruzioni.

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale finale con domande aperte sugli argomenti del programma finalizzato ad accertare le conoscenze acquisite e le capacità applicative in maniera critica con presentazione e discussione delle esercitazioni assegnate svolte dallo studente singolarmente e/o in gruppo.

Programma del Corso

MODULO "STATICA E SISMICA DELLE COSTRUZIONI IN MURATURA": Proprietà dei materiali costituenti la muratura: malta ed elementi artificiali o naturali; classificazione degli elementi resistenti; resistenza a compressione dei materiali; classificazione delle murature e tecniche di esecuzione. Proprietà della muratura: caratteristiche meccaniche della muratura; resistenza della muratura: prove di compressione e trazione monoassiale, prove di compressione diagonale, prove di compressione e taglio; parametri meccanici della muratura; modellazione del comportamento a compressione della muratura; il legame costitutivo della muratura. Il comportamento della muratura portante: muri soggetti a sforzo normale centrato ed eccentrico, pressoflessione nel piano del muro, ribaltamento del muro, rigidezza di un pannello murario, ripartizione delle azioni taglianti sui setti murari. Maschi murari e fasce di piano; collasso della parete nel proprio piano; resistenza a taglio e flessione nelle fasce di piano; modellazione delle fasce di sismo-resistenti; collasso dei maschi murari. Criteri di resistenza e stati limite di pannelli murari: SLU per pressoflessione, rottura (SLU) per fessurazione diagonale e per taglio scorrimento; il criterio di resistenza a trazione convenzionale e il criterio alla “Coulomb”; azioni ortogonali al piano medio ed effetto del secondo ordine. Organizzazione scatolare e criteri di modellazione sismica; modelli a telaio equivalente e a macroelementi. Analisi sismica globale: analisi statica lineare; analisi dinamica modale; analisi statica non lineare (push-over);analisi dinamica non lineare. Verifiche di murature ordinari: fenomeni di instabilità per carico di punta, snellezza convenzionale; verifica agli stati limite per pressoflessione; verifica a taglio per azioni nel piano del muro; rottura per taglio-scorrimento; rottura per fessurazione diagonale; spostamento combinato per flessione e taglio; pressoflessione fuori del piano del muro e valutazione delle eccentricità di carico sullo spessore della muratura; flessione e taglio su “travi di accoppiamento” in muratura. Norme sulle murature esistenti: valutazione della sicurezza; classificazione degli interventi: interventi di adeguamento, interventi di miglioramento, riparazioni o interventi locali; procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti. Livelli di conoscenza e fattori di confidenza. Macroelementi e meccanismi di danno: ipotesi di comportamento monolitico; i meccanismi di danno di primo modo (fuori dal piano) e di secondo modo (nel piano o “a taglio”); analisi del danno: vulnerabilità tipiche e vulnerabilità specifiche; meccanismi di danno di primo modo: ribaltamento semplice, ribaltamento composto, flessione verticale, flessione orizzontale; meccanismi di danno di secondo modo. Valutazione della sicurezza di edifici esistenti in muratura: analisi cinematica lineare e non lineare; verifiche di sicurezza e determinazione della capacità e della domanda. Modellazione dei meccanismi di danno e schematizzazione del meccanismo. La progettazione degli interventi: interventi sulla muratura; tiranti metallici: dimensionamento e calcolo di un tirante; cordoli in cemento armato, in acciaio, in legno; miglioramento delle connessioni perimetrali; incremento di resistenza di elementi murari; consolidamento della parete in muratura con FRP e con tecnica dell’intonaco armato. Applicazioni con software di calcolo per le murature.