Il corso di compone di due parti distinte.
La prima ha come obiettivo la preparazione dello studente all'attività di progettazione strutturale di edifici in cemento armato ed in acciaio.
Tale preparazione consiste nel raggiungere un livello di confidenza con il dimensionamento di massima degli elementi strutturali tipici per l'edilizia civile.
Il corso si compone dei seguenti capitoli:
- I documenti necessari per la progettazione strutturale- Relazioni - Disegni -
- Le prove e le indagini preliminari per la progettazione.
- La scelta dei materiali da costruzione.
- L'analisi dei carichi. I carichi verticali. Cenni sui carichi orizzontali e sismici.
- Tipologie di solai. Il dimensionamento dei solai. I fori nei solai. Solai ribassati e ad asse spezzato. Sbalzi laterali e sbalzi d'angolo. Solai appesi.
- Tipologie di travi. Le travi a spessore e le travi emergenti. Le travi estradossate. Il dimensionamento delle travi per carichi verticali e carichi orizzontali.
- I pilastri. Abaco dei pilastri. Analisi dei carichi per aree di influenza. Coefficienti di continuità. Individuazione dello schema strutturale resistente per carichi verticali e carichi orizzontali. Individuazione della disposizione ottimale dei pilastri. Dimensionamento dei pilastri.
- Valutazione approssimativa della ripartizione dei carichi orizzontali tra gli elementi di controvento.
- Le tipologie di fondazione. Il plinto, il plinto su pali, i pali, la platea, la trave rovescia, il graticcio di fondazione. Dimensionamento e calcolo di un graticcio di fondazione.
- Tipologie di scale per edifici civili.Il dimensionamento e calcolo delle scale.
- Calcolo finale e verifica dell'organismo strutturale tridimensionale.
- Armatura di alcuni solai tipo, di alcune travi significative, di alcune pilastrate, delle travi rovesce del graticcio di fondazione. Verifica degli elementi strutturali calcolati.
- L'edificio in acciaio. Esempi di calcolo di nodi strutturali in acciaio. Il dimensionamento e calcolo dei controventi di piano, di falda, di telaio.
- Cenni sulle strutture prefabbricate.
Le prove di esame sono:
- I esonero : dimensionamento e calcolo di una semplice struttura.
- II esonero : dimensionamento e calcolo di un edificio per civile abitazione. Analisi globale e calcolo/verifica di dettaglio di alcuni elementi significativi.
La seconda parte del corso ha come obiettivo la conoscenza di materiali nuovi e di tecniche avanzate nel campo della progettazione e nel monitoraggio strutturale.
Tra queste: - Calcestruzzi ad alta resistenza. Calcestruzzi ed FRP. Il rinforzo con fibre di vetro e fibre di carbonio.
- Gli acciai speciali. Gli acciai inox. Le leghe a memoria di forma (SMA).
- Il vetro strutturale.
- La modellazione avanzata con gli elementi finiti. Calcolo non lineare.
- Le tensostrutture. Le strutture a cavo. I ponti strallati ed i ponti sospesi.
- Gli edifici alti.
- Tecniche avanzate per la progettazione di edifici in zona sismica. Gli edifici isolati alla base. Tecniche di smorzamento con masse accordate.
- Il collaudo statico e quello dinamico delle strutture. Il monitoraggio delle strutture.
- Elementi di analisi dei segnali e di interpretazione di accelerogrammi.
Esoneri ed elaborati da preparare:
- Traduzione, comprensione e presentazione di un testo tecnico/scientifico in inglese.
- Progettazione sintetica di una semplice struttura.
- Progettazione di una struttura moderatamente complessa, calcolo e verifiche.
- Progettazione e realizzazione di un modello di una struttura con materiali a scelta dello studente. Analisi strutturale del modello in scala. Progettazione di una prova di carico del modello. Esecuzione nel laboratorio di Strutture della prova di carico sul modello e confronto con i risultati attesi.
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