LABORATORIO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI A - L

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1 STRUTTURA DIDATTICA SPECIALE DI ARCHITETTURA Corso di laurea magistrale in Architettura Anno accademico 2017/ anno LABORATORIO DI A - L 10 CFU - 1 semestre Docente titolare dell'insegnamento PIER PAOLO ROSSI prossi@dica.unict.it Edificio / Indirizzo: Edificio Polifunzionale. Viale A. Doria 6, Catania Telefono: Orario ricevimento: -- OBIETTIVI FORMATIVI Progetto e verifica di semplici strutture in conglomerato cementizio armato oppure acciaio Elaborati di progetto di semplici strutture in conglomerato cementizio armato o acciao PREREQUISITI RICHIESTI Concetti fondamentali di statica e scienza delle costruzioni Conoscenze fondamenti di tecnica delle costruzioni FREQUENZA LEZIONI Consigliata Consigliata

2 CONTENUTI DEL CORSO Condizioni di affidabilità strutturale. Margine e fattore di affidabilità. Condizioni limite di affidabilità. Sicurezza strutturale: Crisi puntuale (basata sulle tensioni, deformazioni, energie) - Crisi della sezione - Crisi globale. Obiettivi della moderna progettazione strutturale. Metodi di verifica strutturale alle tensioni ammissibili ed a rottura. Tipologie di approccio alla valutazione della sicurezza strutturale: Approccio deterministico. Valutazione del grado di sicurezza; Approccio probabilistico. Richiami di calcolo delle probabilità e di statistica. La variabile aleatoria. Funzione di probabilità, di distribuzione di probabilità e di densità di probabilità. Frattile e valore caratteristico. La distribuzione normale. Probabilità di superamento di una determinata condizione; Approccio semiprobabilistico. Stati limite (stato limite ultimo; stato limite di esercizio o servizio). Normativa tecnica italiana ed europea Azioni: classificazione; valori caratteristici; valori di calcolo per stati limite ultimi e stati limite di esercizio. Calcestruzzo: Comportamento sotto carichi di breve durata: resistenza a compressione; resistenza a trazione; modulo elastico; legame tensioni-deformazioni per analisi non lineare e per verifica della sezione; valori di calcolo delle tensioni. Comportamento nel tempo: ritiro; deformazioni viscose. Acciaio per cemento armato ordinario: legame tensionideformazioni; valori di calcolo delle tensioni. Conglomerato cementizio armato: Flessione composta: aspetti generali, stadi di comportamento. Sforzo normale: secondo stadio (verifica della sezione, indicazioni di normativa, progetto della sezione e dell'armatura) Sforzo normale: terzo stadio (progetto e verifica della sezione e dell'armatura, indicazioni di normativa, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). Flessione semplice: primo stadio, secondo stadio (verifica di sezione rettangolare, verifica di sezione riconducibile alla rettangolare e di sezione generica, progetto di sezione rettangolare a semplice ed a doppia armatura). Flessione semplice nel terzo stadio (impostazione generale, diagrammi limite e campi di comportamento per modello non lineare del materiale, formule specifiche per sezione rettangolare, equazioni risolutive per la verifica di sezione rettangolare, progetto di sezione rettangolare a semplice e a doppia armatura, diagrammi momento-curvatura, duttilità, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). Flessione composta: richiami di Scienza delle costruzioni, nocciolo d'inerzia. Flessione composta retta: secondo stadio (sezione rettangolare, individuazione dei noccioli d'inerzia, verifica per sezione tutta tesa, verifica per sezione tutta compressa, individuazione dell'asse neutro e verifica per sezione parzializzata, sezioni diverse dalla rettangolare - sezione a croce, sezione generica). Flessione composta retta: terzo stadio (impostazione generale della verifica, determinazione del diagramma limite delle deformazioni che corrisponde ad un assegnato sforzo normale, calcolo del momento limite corrispondente). Flessione composta: primo e secondo stadio (domini di resistenza per flessione composta retta, variazione dei domini al variare delle armature, utilizzo dei domini per il progetto della sezione e dell'armatura). Flessione composta: terzo stadio (domini di resistenza per flessione composta retta, determinazione dei domini per sezione generica; formule approssimate per la determinazione dei domini in sezioni rettangolari; progetto della sezione, confronto tra la resistenza a presso e tensoflessione valutata col metodo delle tensioni ammissibili e semiprobabilistico agli stati limite. Taglio: primo e secondo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Taglio: secondo stadio (limiti di normativa, modelli per il calcolo delle armature). Taglio: terzo stadio (resistenza della sezione non armata - modello a pettine, resistenza della sezione armata - modello normale, resistenza della sezione armata - modello a inclinazione variabile del traliccio, progetto delle armature, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite, traslazione del diagramma del momento flettente).

3 Punzonamento: confronto col taglio, indicazioni di normativa per modello non lineare di comportamento del materiale. Torsione: primo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Torsione: secondo stadio (modelli e formule per la determinazione delle armature a torsione, presenza combinata di taglio e torsione). Torsione: terzo stadio (resistenza della sezione; progetto delle armature, presenza combinata di taglio e torsione, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). Stati limite di tensione: limiti di normativa; verifica. Stati limite di deformazione: limiti di normativa; determinazione della freccia. Stato limite di fessurazione: sforzo normale di fessurazione; tensione nell'armatura prima e dopo la fessurazione; determinazione della distanza tra fessure, della deformazione media, dell'ampiezza della fessura; tension stiffening, momento di fessurazione, armatura necessaria per evitare lo snervamento all'atto della fessurazione, altre indicazioni dell'ec2 per garantire una accettabile fessurazione. Acciaio strutturale: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni. Sforzo normaledi trazione: verifica della sezione lorda e netta, duttilità delle aste tese. Instabilità delle aste in acciaio: asta ideale e reale. Instabilità locale. Flessione semplice e composta: comportamento in campo elastico e inelastico. Taglio. Stati limite di esercizio. Collegamenti bullonati e saldati. Prove su materiali. Prove di qualificazione, accettazione e complementari di conglomerati cementizi e acciaio. Progetto di semplici strutture in conglomerato cementizio armato o acciao TESTI DI RIFERIMENTO A. Ghersi. Il cemento armato: le basi della progettazione strutturale esposte in maniera semplice ma rigorosa. Flaccovio Dario Editore, Palermo 2010, pp. 533, ISBN A. Ghersi, E. M. Marino, F. Barbagallo. Verifica e progetto di aste in acciaio. Dario Flaccovio, 2014 ISBN A. Ghersi. Il cemento armato: le basi della progettazione strutturale esposte in maniera semplice ma rigorosa. Flaccovio Dario Editore, Palermo 2010, pp. 533, ISBN A. Ghersi, E. M. Marino, F. Barbagallo. Verifica e progetto di aste in acciaio. Dario Flaccovio, 2014 ISBN PROGRAMMAZIONE DEL CORSO * Argomenti Riferimenti testi

4 1 * Condizioni di affidabilità strutturale. Margine e fattore di affidabilità. Condizioni limite di affidabilità. Sicurezza strutturale: Crisi puntuale (basata sulle tensioni, deformazioni, energie) - Crisi della sezione - Crisi globale. Obiettivi della moderna progettazione strutturale. Metodi di verifica strutturale alle tensioni ammissibili ed a rottura. Tipologie di approccio alla valutazione della sicurezza strutturale: Approccio deterministico. Valutazione del grado di sicurezza; Approccio probabilistico. 2 * Richiami di calcolo delle probabilità e di statistica. La variabile aleatoria. Funzione di probabilità, di distribuzione di probabilità e di densità di probabilità. Frattile e valore caratteristico. La distribuzione normale. Probabilità di superamento di una determinata condizione; Approccio semiprobabilistico. Stati limite (stato limite ultimo; stato limite di esercizio o servizio). Normativa tecnica italiana ed europea 3 * Azioni: classificazione; valori caratteristici; valori di calcolo per stati limite ultimi e stati limite di esercizio. 4 * Calcestruzzo: Comportamento sotto carichi di breve durata: resistenza a compressione; resistenza a trazione; modulo elastico; legame tensionideformazioni per analisi non lineare e per verifica della sezione; valori di calcolo delle tensioni. Comportamento nel tempo: ritiro; deformazioni viscose. Acciaio per cemento armato ordinario: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni. 5 * Conglomerato cementizio armato: Flessione composta: aspetti generali, stadi di comportamento. 6 * Sforzo normale: primo e secondo stadio (verifica della sezione, indicazioni di normativa, progetto della sezione e dell'armatura) Sforzo normale: terzo stadio (progetto e verifica della sezione e dell'armatura, indicazioni di normativa, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). 7 * Flessione semplice: primo stadio, secondo stadio (verifica di sezione rettangolare, verifica di sezione riconducibile alla rettangolare e di sezione generica, progetto di sezione rettangolare a semplice ed a doppia armatura). 8 * Flessione semplice nel terzo stadio (impostazione generale, diagrammi limite e campi di comportamento per modello non lineare del materiale, formule specifiche per sezione rettangolare, equazioni risolutive per la verifica di sezione rettangolare, progetto di sezione rettangolare a semplice e a doppia armatura, diagrammi momento-curvatura, duttilità, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite).

5 9 * Taglio: primo e secondo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Taglio: secondo stadio (limiti di normativa, modelli per il calcolo delle armature). Taglio: terzo stadio (resistenza della sezione non armata - modello a pettine, resistenza della sezione armata - modello normale, resistenza della sezione armata - modello a inclinazione variabile del traliccio, progetto delle armature) 10 * Torsione: primo stadio (determinazione delle tensioni tangenziali). Torsione: secondo stadio (modelli e formule per la determinazione delle armature a torsione, presenza combinata di taglio e torsione). Torsione: terzo stadio (resistenza della sezione; progetto delle armature, presenza combinata di taglio e torsione, confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo semiprobabilistico agli stati limite). 11 * Stati limite di tensione: limiti di normativa; verifica. Stati limite di deformazione: limiti di normativa; determinazione della freccia. Stato limite di fessurazione: sforzo normale di fessurazione; tensione nell'armatura prima e dopo la fessurazione; determinazione della distanza tra fessure, della deformazione media, dell'ampiezza della fessura; tension stiffening, momento di fessurazione, armatura necessaria per evitare lo snervamento all'atto della fessurazione, altre indicazioni dell'ec2 per garantire 12 * Acciaio strutturale: legame tensioni-deformazioni; valori di calcolo delle tensioni. Sforzo normaledi trazione: verifica della sezione lorda e netta, duttilità delle aste tese. Instabilità delle aste in acciaio: asta ideale e reale. Instabilità locale. Flessione semplice e composta: comportamento in campo elastico e inelastico. Taglio. Stati limite di esercizio. Collegamenti bullonati e saldati. * Argomenti Riferimenti testi 1 * Prove su materiali. Prove di qualificazione, accettazione e complementari di conglomerati cementizi e acciaio. 2 * Progetto di semplici strutture in conglomerato cementizio armato o acciaio * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. MATERIALE DIDATTICO

6 VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO Esame orale Analisi dei progetti e esame orale DATE DEGLI APPELLI 6 febbraio 26 febbraio 13 aprile 6 febbraio 26 febbraio 13 aprile PROVE IN ITINERE Sono svolte due prove in itinere. La prima prova verte sulla parte iniziale del programma fino al progetto e verifica di opere in calcestruzzo armato soggette a flessione composta. La seconda prova verte sulla restante parte del programma. Sono svolte due prove in itinere. La prima prova verte sulla parte iniziale del programma fino al progetto e verifica di opere in calcestruzzo armato soggette a flessione composta. La seconda prova verte sulla restante parte del programma. PROVE DI FINE CORSO L'accesso alla prova orale é subordinato al superamento di una prova scritta volta a garantire la capacità dello studente di sapere analizzare strutture isostatiche e determinare le caratterstiche della sollecitazione sugli elementi.

7 L accesso alla prova orale è subordinato al superamento della prova scritta volta a valutare la capacità dello studente di sapere valutare le caratteristiche della sollectazione in strutture isostatiche ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI Le domande della prova orale verteranno sugli argomenti trattati durante il corso Le domande della prova orale verteranno sugli argomenti trattati durante il corso