Docente
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PETRINI FRANCESCO
(programma)
Parte I: Analisi e progettazione strutturale.
- Definizione di costruzione e di struttura. Individuazione dello schema strutturale. Vincoli. Carichi e loro percorso all'interno della struttura. Processi di analisi e progettazione (sintesi) strutturale. Definizione dei modelli di calcolo e di progetto. Posizione del corso di Tecnica delle Costruzioni rispetto agli altri corsi di Ingegneria Strutturale e di Ingegneria Civile.
- Requisiti strutturali fondamentali. Resistenza, rigidezza, stabilità, duttilità, durabilità, robustezza. Percorso di equilibrio, punti limite e punti di biforcazione. Imperfezioni. Sistemi lineari e non lineari. Condizioni di esercizio e di collasso per una struttura. Definizione di stato limite. Comportamenti strutturali fragili e duttili ed accoppiamenti in parallelo di elementi con caratteristiche diverse.
- Definizione di problema strutturale. Organizzazione dei dati e delle informazioni alla base del problema. Sistema strutturale. Principio di sovrapposizione degli effetti. Principio di De Saint Venant. Regioni di Bernoulli-Navier (B-regions) e regioni diffusive (D-regions). Tipologie strutturali ricorrenti: aste inestensibili, aste flessionalmente rigide – traversi rigidi, telai a nodi fissi e mobili, telai shear-type, strutture intelaiate multipiano, elementi e pareti di controvento. Elementi di fondazione. Analisi qualitativa della deformata elastica di strutture intelaiate.
- Analisi limite. Comportamento elastico e plastico. Definizione di cerniera plastica. Coefficiente di ridistribuzione sezionale. Domini di resistenza. Fattore di utilizzo. Moltiplicatore di collasso
- Sicurezza strutturale. Formati di verifica. Domanda e capacità prestazionale. Livelli di verifica: puntuale, sezionale, di elemento, globale. Formulazione probabilistica e semi-probabilistica. Coefficienti di sicurezza totali e parziali. Metodo agli Stati Limite. Stati Limite Ultimi e di Esercizio.
- Azioni sulle costruzioni. Classificazione e caratteristiche. Descrizione e combinazione delle azioni. Inviluppi delle sollecitazioni.
Parte II: Costruzioni in acciaio.
- Proprietà materiali. Prove per la definizione delle caratteristiche e loro convenzionalità. Elementi industrializzati, morfologia e utilizzo, individuazione dei collegamenti.
- Elementi tesi e compressi. Carico critico euleriano. Analisi del fenomeno di instabilità nelle aste industriali. Fenomeni di instabilità globale e locale. Elementi inflessi.
- Collegamenti in acciaio. Tipologie. Considerazioni generali sulle giunzioni e sui loro effetti sul comportamento dell'organismo strutturale complessivo. Unioni bullonate e saldate. Bulloni normali e ad attrito. Composizione di nodi strutturali. Composizione di travi.
- Tipologie usuali di costruzioni in acciaio. Strutture reticolari. Edifici con schemi pendolari. Sottostrutture. Elementi di controvento. Verifiche di resistenza. Stati Limite Ultimi. Verifiche di funzionalità. Stati Limite di Esercizio. Robustezza strutturale.
Parte III: Costruzioni in conglomerato armato (C.A.)
- Caratteristiche dei materiali. Criteri di rottura e legami costitutivi per il conglomerato. Stati di sforzo biassiale. Considerazioni sull'accoppiamento tra conglomerato ed acciaio. Aderenza. Disposizioni costruttive delle armature longitudinali/trasversali. Effetti di confinamento. Collassi duttili e fragili.
- Teoria elementare del C.A. con impostazione elastica quasi-lineare. Sviluppo storico. Coefficiente di omogeneizzazione n. Formato di verifica alle Tensioni Ammissibili. Verifiche su costruzioni esistenti.
- Formato di verifica. Stati Limite Ultimi. Funzionalità e Stati Limite di Esercizio. Azione assiale, flessione, taglio, torsione. Tralicci resistenti. Interazione fra le varie sollecitazioni. Domini di resistenza. Metodi di progetto libero e condizionato. Armature minime. Fenomeni di fragilità. Stabilità di elementi snelli in C.A. Stati limite di fessurazione e di deformazione.
- Edifici in cemento armato a struttura intelaiata. Modellazione strutturale. Sezioni strutturali. Sezioni critiche. Regioni nodali e modellazione con schemi tirante-puntone. Elementi costruttivi speciali. Mensole tozze. Elementi di fondazione. Solai. Disposizioni costruttive
• F. Bontempi, S. Arangio, L. Sgambi (2008). Tecnica delle Costruzioni, Basi della progettazione. Elementi intelaiati in acciaio, Carocci Editore. (http://www.carocci.it/index.php?option=com_carocci&task=schedalibro&Itemid=72&isbn=9788843044566)
• B. Furiozzi, C. Messina, L. Paolini. Prontuario per il calcolo di elementi strutturali. (https://www.mondadorieducation.it/catalogo/prontuario-per-il-calcolo-di-elementi-strutturali-0045395/)
• Norme Tecniche Costruzioni (DM 17/01/18); Istruzioni CNR10011/97; Eurocodici.
• F. D.K. Ching, B. S. Onouye, D. Zuberbuhler, Building structures illustrated, Wiley.
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