Insegnamenti

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Docente
FAUSTO MISTRETTA (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
ITALIANO 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[80/71]  SCIENZE DELL'ARCHITETTURA [71/00 - Ord. 2017]  PERCORSO COMUNE 6 60

Obiettivi

La finalità della Tecnica delle Costruzioni è il progetto, ed è con tale riferimento che questa disciplina intende collocare i propri contenuti all'interno del corso di studi in Architettura. Il corso vuole dunque fornire allo studente gli strumenti per impostare il problema del progetto delle strutture in termini di sicurezza e di integrazione nell'organismo architettonico, ed acquisire quei concetti necessari per comprendere ed utilizzare con confidenza le procedure di progettazione strutturale. In particolare, lo studente sarà preparato a redigere un progetto strutturale in tutte le sue fasi: concezione dell’organismo strutturale in coerenza con la costruzione, con la sua forma architettonica e con le sue prestazioni funzionali; scelta del materiale o dei materiali costituenti la struttura in base alla specificità del loro comportamento meccanico; definizione della forma e delle dimensioni degli elementi strutturali con le loro connessioni; valutazione delle azioni applicate alla costruzione; individuazione di uno schema resistente in relazione ai materiali ed alle prestazioni meccaniche richieste; identificazione di un modello meccanico (strutturale) che tenga conto delle prestazioni dei materiali, dei processi costruttivi e dell’evoluzione che la struttura subisce nel corso del tempo.
Il fine ultimo è quello di dare allo studente la consapevolezza delle problematiche del progetto strutturale e la capacità di comprendere e decidere all'interno di consessi professionali multidisciplinari.

Prerequisiti

Buone conoscenze di Statica e Scienza delle Costruzioni; conoscenza dei materiali da costruzione (cemento armato e acciaio), in ordine alle tecnologie costruttive; conoscenza delle modalità di posa in opera e di assemblaggio degli elementi costruttivi più comuni.

Contenuti

Vengono illustrati i concetti generali ed essenziali legati alla teoria ed alla progettazione delle costruzioni in acciaio e cemento armato, analizzandone gli aspetti più significativi alla luce delle recenti norme italiane ed europee.
Principi generali, durata e sicurezza delle costruzioni, concezione strutturale.
Costruzione, struttura e opere funzionali: Considerazioni generali. L’interazione fra le opere portanti e portate. La semplicità strutturale. La ripartizione dei carichi.
La sicurezza strutturale: Un poco di storia. Procedura deterministica. Procedura probabilistica. Le grandi negligenze. L’importanza dell’esecuzione.
Sicurezza strutturale: I metodi progettuali in accordo alla vigente normativa. I livelli di sicurezza. Le azioni sulle strutture.
I materiali strutturali e i loro riflessi sulle strutture. Considerazioni generali. Un poco di storia.
Resistenza: Caratteristiche intrinseche materiali. L’effetto dei sovraccarichi per gli elementi tesi o compressi. Le luci di resistenza limite per gli elementi inflessi. Materiali fragili e materiali duttili: il guadagno plastico sezionale per gli elementi inflessi. L’effetto dei sovraccarichi per gli elementi inflessi. Suggerimenti progettuali. Considerazioni sui limiti dimensionali.
Rigidità: Premesse. I diagrammi (σ-ε) dei materiali strutturali. Considerazioni per il contenimento delle deformazioni degli elementi strutturali.
Plasticità: Premesse. Schemi strutturali determinati e indeterminati. La profilazione delle sezioni. Il guadagno plastico strutturale.
Cenni sulla viscosità: Premesse e leggi costitutive. Problemi di deformazione. Problemi strutturali.
Il calcolo delle strutture intelaiate: Metodi per la risoluzione di strutture iperstatiche: Metodo delle Forze e degli spostamenti. Equazione dei tre momenti. Reazioni esterne. Diagrammi di azione interna.
Strutture in acciaio: Il materiale. I prodotti. Le imperfezioni. Le prove meccaniche di caratterizzazione del materiale. Tipologie strutturali e metodi di analisi: Classificazione dei telai. Metodi di analisi dei sistemi intelaiati. I telai pendolari. L’approccio progettuale. Le membrature semplici: Classificazione dei profili. Gli elementi tesi. Gli elementi compressi. Gli elementi inflessi. Gli elementi presso-inflessi. Resistenza dell’anima alle forze trasversali.
Le aste composte. Le travi reticolari. Le giunzioni nelle strutture metalliche: Le unioni bullonate. Generalità e verifica delle unioni bullonate. Le unioni saldate. Generalità, resistenza e verifica delle unioni saldate. Unioni di tipo misto.
Strutture in cemento armato: Generalità sul cemento armato: Caratteristiche meccaniche dei calcestruzzi. Viscosità del calcestruzzo. Effetti strutturali della viscosità. Comportamento delle sezioni in cemento armato.
Sforzo assiale centrato: Pilastri in cemento armato. Elementi tesi. Calcoli di fessurazione.
Momento flettente: Analisi della sezione inflessa. La fessurazione flessionale delle travi. Deformazioni delle sezioni inflesse.
Sforzo di taglio: Comportamento al taglio delle travi in c.a.. Le travi senza armatura al taglio. Le travi con armatura a taglio.
Le travi inflesse: Modelli di calcolo delle travi inflesse. Schemi equilibrati con puntoni e tiranti. Deformazioni flessionali delle travi.
Sforzo assiale Eccentrico: Calcolo elastico della sezione. Calcolo a rottura della sezione. Comportamento flessionale dei pilastri.
Elementi strutturali per fondazioni: Fondazioni isolate. Fondazioni continue. Elementi di sostegno.

Metodi Didattici

Lezioni frontali (40 ore) ed Esercitazioni pratiche (20 ore). Durante le lezioni frontali vengono illustrate le basi teoriche della disciplina, con metodi di apprendimento bottom-up, nei quali partendo da casi reali di facile comprensione, si sviluppa poi la trattazione teorica. La verifica dell'apprendimento viene effettuata durante le esercitazioni, che consistono nella redazione da parte degli studenti di due progetti molto semplici (uno in acciaio e uno in calcestruzzo armato), assistiti in aula dal docente e dai tutor didattici. L'esito delle esercitazioni viene poi discusso pubblicamente, per condividere tra tutti gli studenti le varie problematiche emerse durante il lavoro. Le esercitazioni vengono svolte in piccoli gruppi di massimo tre studenti. A complemento delle attività d'aula, è prevista l'effettuazione di almeno due visite didattiche a cantieri significativi.

Verifica dell'apprendimento

Lesame prevede una prova orale nel corso della quale ogni studente, deve dimostrare di conoscere le basi teoriche per modellare una struttura semplice stimandone le sollecitazioni con procedimenti manuali; progettare le armature in una struttura in c.a. e i collegamenti in una struttura in acciaio; effettuare le verifiche di resistenza selezionando le sezioni significative.
Lo studente dovrà dimostrare di saper impostare un progetto strutturale in termini di sicurezza e di integrazione nell'organismo architettonico, ed aver acquisito i concetti necessari per comprendere ed utilizzare con confidenza le procedure di progettazione strutturale. Il punteggio della prova d'esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi. Nella valutazione dell'esame la determinazione del voto finale tiene conto dei seguenti elementi: 1. conoscenza delle basi teoriche e capacità di applicarle al caso concreto; 2. correttezza della procedura individuata per la soluzione del quesito; 3. proprietà di linguaggio tecnico 4. dimostrazione di aver compreso il significato e l'importanza della concezione strutturale nell'ambito del progetto di architettura. Il soddisfacimento degli aspetti n. 1 e 2 è condizione necessaria per il raggiungimento di una valutazione fino al 26. I voti superiori a 26 verranno attribuiti agli studenti che dimostreranno di padroneggiare tutti e quattro gli aspetti sopra elencati.

Testi

- L’Architettura dell’Equilibrio e della Deformazione, Seconda Edizione, Vol. I
di: Antonio Migliacci, Editore Casa Editrice Ambrosiana, 2006, 400 pagine;
- Teoria e Tecnica delle Costruzioni, Introduzione all’Analisi Strutturale
di: Mario Caironi, Pietro Gambarova, Sergio Tattoni, Editore PARAVIA, 1999, 496 pagine
- Esercizi di Tecnica delle Costruzioni
di: Pietro Gambarova, Ezio Giuliani, Paola Ronca, Sergio Tattoni, Editore CITTA’STUDI, 2007, 291 pagine
- Progettare costruzioni in Acciaio con CD-ROM
di: Giulio Ballio, Claudio Bernuzzi, Editore HOEPLI, 2004, 347 pagine.
- Tecnica delle Costruzioni, Cemento armato - Calcolo agli stati limite, Vol. II. 2A e 2B
di: Giandomenico Toniolo, Editore MASSON, 1993.

Altre Informazioni

La didattica viene supportata, oltre che dai testi consigliati, dal materiale didattico scaricabile dal sito del docente, consistente nelle slide delle lezioni, esempi di esercizi svolti, semplici software per la verifica dei risultati dei calcoli, video illustrativi, che potranno essere anche proiettati in aula durante le ore di lezione.

Questionario e social

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