ANALISI STRUTTURALE
Scopo e fasi della progettazione strutturale. Caratteristiche generali del progetto strutturale. Definizione e classificazione dei requisiti strutturali fondamentali. Efficienza meccanica. Efficienza funzionale. Robustezza. Durabilità. Sistema strutturale e sottosistemi. Classificazione dei sistemi strutturali. Componenti del sistema strutturale. Classificazione tipologica dei sistemi di trave. Fasi della modellazione strutturale. Realizzazione e classificazione cinematica dei vincoli strutturali. Le azioni e criteri di classificazione. Classificazione delle azioni in base al modo di esplicarsi. Classificazione delle azioni in base alla risposta strutturale. Classificazione delle azioni in base alla variazione di intensità. Analisi e modellazione di edifici multipiano in c.a.. Solai latero-cementizi. Scale in c.a.. Analisi e modellazione di edifici multipiano in acciaio. Edifici in acciaio con telai a nodi rigidi. Edifici in acciaio con telai pendolari. Definizione di zona nodale, giunto e collegamento. Classificazione dei nodi in funzione delle travi collegate. Realizzazione dei giunti rigidi e dei giunti trave-colonna schematizzabili come cerniere. Schemi di calcolo per sistemi pendolari. Controventi. Aste composte. Travi reticolari. Solaio in lamiera grecata. Altri esempi ricorrenti di sistemi strutturali in acciaio. Elementi di analisi delle strutture mediante codici di calcolo (con applicazioni in MATLAB ed OpenSEES).
SICUREZZA STRUTTURALE
Evoluzione storica e definizione moderna del concetto di sicurezza strutturale. Domanda e capacità. Vita nominale. Classi d’uso. Definizione di stato limite ultimo e stato limite di esercizio. Il ruolo delle incertezze e loro caratterizzazione. Approcci per la valutazione della sicurezza strutturale. Analisi limite: ipotesi di base, meccanismo di collasso, teoremi fondamentali. Richiami di teoria della probabilità (variabile aleatoria, distribuzioni, valori caratteristici). Funzione stato limite. Metodi probabilistici per la valutazione della sicurezza strutturale. Metodo semi-probabilistico agli stati limite. Norme prescrittive e prestazionali. Organizzazione della normativa nazionale ed europea. Il calcolo delle azioni nelle verifiche agli stati limite. Calcolo e ripartizione dei carichi permanenti portati e dei carichi variabili. Calcolo e ripartizione dei carichi dovuti ai divisori interni. Azione della neve. Azione del vento (mediante calcolo delle azioni statiche equivalenti).
COSTRUZIONI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO
Composizione del calcestruzzo. Produzione del cemento e classificazione dei tipi di cemento. Tipologia di aggregati. Curve granulometriche. Classi di consistenza. Relazione tra diametro massimo dell’aggregato, rapporto acqua/cemento e resistenza nel calcestruzzo. Presa ed indurimento. Stagionatura. Resistenza a compressione: prova di compressione e classi di resistenza. Resistenza a trazione (trazione semplice e trazione per flessione). Modulo elastico istantaneo e coefficiente di Poisson del calcestruzzo. Cenni su ritiro e viscosità del calcestruzzo. Acciaio per cemento armato: caratteristiche meccaniche e prodotti. Controlli di accettazione per il calcestruzzo e le barre di armatura. Cenni sull’aderenza acciaio-calcestruzzo. Modalità di realizzazione delle costruzioni in conglomerato cementizio armato (cantiere, costipamento e difetti legati alla posa in opera del calcestruzzo fresco). Metodi di analisi delle costruzioni in conglomerato cementizio armato. Stati limite di esercizio: verifiche delle tensioni di esercizio, verifica di fessurazione, verifica di deformabilità. Stati limite ultimi: resistenze di calcolo e legami costitutivi, resistenza a sforzo normale e flessione, dominio di rottura, calcolo della duttilità in termini di curvatura, resistenza a taglio in assenza di armatura trasversale, resistenza a taglio in presenza di armatura trasversale, traslazione del digramma del momento flettente. Prescrizioni e dettagli relativamente a: dimensione di travi, pilastri e solai latero-cementizi, quantitativo di armatura longitudinale e trasversale, copriferro ed interferro, ancoraggio e sovrapposizioni delle barre d’armatura. Cenni alla redazione degli elaborati grafici.
COSTRUZIONI IN ACCIAIO
Cenni sulla composizione chimica dell’acciaio da carpenteria. Cenni sulla produzione dell’acciaio e sui processi di lavorazione. Classificazione dei prodotti. Natura e ruolo delle imperfezioni meccaniche e geometriche. Prova di trazione, relazione tensione-deformazione e ruolo del tenore di carbonio. Modulo elastico e coefficiente di Poisson dell’acciaio da carpenteria. Caratteristiche meccaniche per laminati a caldo con profili a sezione aperta e a sezione cava. Controlli di accettazione. Instabilità locale ed instabilità globale. Classificazione delle sezioni trasversali e relazioni momento-curvatura per le diverse classi. Metodi di analisi globale e metodi di valutazione della resistenza delle sezioni in funzione dell’attribuzione della classe. Stati limite di esercizio: verifica di deformabilità. Stati limite ultimi: resistenza di calcolo, resistenza a trazione, resistenza a compressione, instabilità Euleriana e verifica di stabilità per compressione.

TESTI DI RIFERIMENTO
C. Bernuzzi, Progetto e verifica delle strutture in acciaio - Secondo le Norme tecniche per le costruzioni 2018 e l'Eurocodice 3, Hoepli
E. Cosenza, G. Manfredi, M. Pecce, Strutture in cemento armato - Basi della progettazione, Hoepli
Normative (nazionali ed europee) e documenti tecnici (UNI, CNR, C.S.LL.P.)
TESTI DI APPROFONDIMENTO
F. Angotti, M. Guiglia, P. Marro, M. Orlando, Progetto delle strutture in calcestruzzo armato - Con l'Eurocodice 2 e le Norme tecniche per le costruzioni 2018, Hoepli
G. Ballio, F. M. Mazzolani, C. Bernuzzi, R. Landolfo, Strutture di acciaio - Teoria e progetto, Hoepli
M. Mezzina (a cura di), Fondamenti di tecnica delle costruzioni, CittàStudi Edizioni