I prerequisiti sono costituiti dalla conoscenza della statica e delle basi della meccanica strutturale, nonché della tecnologia dei materiali, e del calcestruzzo
Lo studente acquisisce gli strumenti necessari per la verifica di elementi strutturali in calcestruzzo armato e in calcestruzzo armato precompresso.
Lo studente, attraverso l'esame di profitto, dovrà dimostrare di aver appreso i concetti fondamentali della progettazione struttuale di elementi semplici e di aver conseguito un adeguato livello di conoscenza degli argomenti specifici. Lo studente dovrà inoltre dimostrare di saper utilizzare autonomamente gli strumenti forniti, cimentandosi nella risoluzione di problemi semplici di verifica di travi in c.a.
1) Modulo di Tecnica delle Costruzioni A
Concezione strutturale:
1. Distribuzione dei carichi
2. Organizzazione degli elementi strutturali
Metodi di analisi strutturale:
1. La linea elastica alle derivate quarte
2. Risoluzione di telai piani e di travi continue con il metodo delle forze e degli spostamenti
3. Teorema di Mohr e corollari
Strutture in acciaio:
1. Proprietà dell’acciaio
2. Progetto e verifiche di resistenza, deformabilità e stabilità di travi con profili assemblati e commerciali
3. Dimensionamento e verifica di saldature e bullonature
4. Instabilità di elementi compressi
5. Dettagli strutturali tipici di elementi in acciaio Comportamento di trave su suolo elastico.
Comportamento di elementi bidimensionali: lastre e piastre.
2) Modulo di Elementi Strutturali in CA e CAP
• Cenni storici sull'impiego e la produzione del calcestruzzo armato.
• Calcestruzzo ordinario e ad alte prestazioni: caratteristiche meccaniche e reologiche dei materiali. Stati di sforzo monoassiali e pluriassiali.
• Sicurezza strutturale: Metodo semiprobabilistico agli stati limite. Azioni e resistenze caratteristiche e di calcolo.
• Verifiche strutturali nell'ambito degli Stati Limite.
• Azione assiale: comportamento fino a rottura di un elemento in c.a. soggetto a trazione o compressione
• Flessione: Trave in c.a. soggetta a flessione: comportamento sperimentale fino a rottura e legame momento-curvatura. Calcolo a rottura: ipotesi di calcolo, campi di rottura, rotture duttili e fragili; calcolo del momento ultimo; verifica allo Stato Limite Ultimo (SLU).
• Pressoflessione: verifica allo SLU: ipotesi di calcolo, costruzione del dominio resistente. Problemi di verifica e progetto.
• Taglio: Comportamento della trave fino a rottura. Travi armate a taglio: traliccio ad inclinazione variabile. Verifica allo SLU a taglio.
• Torsione: Comportamento della trave fino a rottura. Verifica allo SLU.
• Cenni sugli stati di sollecitazione composta: Torsione-Flessione, Taglio-Torsione.
• Stati limite di Aderenza. Ancoraggio.
• Stati limite di Esercizio: Fessurazione di elementi strutturali in c.a. Deformazione di travi in c.a.: tension stiffening; calcolo della deformazione di travi in c.a.
La didattica si svolgerà tramite lezioni frontali, ma con un'attenzione particolare al confronto e al dialogo diretto con gli studenti, che potranno, durante le lezioni, formulare proposte di approfondimento o dibattito.
L’esame prevede una prova scritta di tre ore, nella quale verrà chiesto di dimensionare e verificare un semplice elemento strutturale. La prova è valutata in trentesimi. Superata la prova scritta lo studente dovrà sostenere una prova orale, finalizzata a verificare la comprensione degli argomenti studiati. La valutazione delle due prove, scritta e orale, è iin trentesimi. Il voto parziale del modulo è la media aritmetica dei voti dello scritto e dell'orale.
Il voto finale registrato per il corso integrato è la media algebrica dei voti parziali ottenuti nei due moduli.
TESTI DI RIFERIMENTO
- A. Ghersi: "Il Cemento Armato", Dario Flaccovio Editore;
- E. Cosenza et al.: "Strutture in Cemento Armato", Ed. Hoepli;
- R. Walther, M. Miehlbradt: “Progettare in Calcestruzzo Armato: Fondamenti e Tecnologia”, Hoepli, 1994
- Toniolo G. e Di Prisco M.: "Cemento Armato: Calcolo agli Stati limite", Zanichelli Ed. 2010.
- AICAP, "Progettazione di Strutture in Cemento Armato: guida all'uso dell'EC2", 2008, 2 Volumi
Prerequisites for the course are the basic knowledge of statics and of the basis of structural mechanics as well as the knowledge of construction material technology.
The student acquires the basics of reinforced concrete structure design; namely: the main principles of structural safety and the design criteria and assessment methods of reinforced concrete and prestressd concrete structural elements.
The student is required to prove to master the fundamental principles of structural analysis and to have reached a sufficient level of knowledge on specific issues. The student must further demonstrate the ability of correctly using all design tools through the design and assessment of simple R.C. beams.
• Brief history of reinforced concrete.
• Normal strength and high performance concrete: mechanical and time-dependent characteristics of concrete under mono-axial and pluri-axial stress.
• Structural Safety: Limit State Design principles. Characteristic and Design Actions and Strength.
• Structural safety assessment with the Limit State Design approach.
• Axial Force: behaviour in compression and tension of an element subjected to axial force.
• Bending: experimental behaviour up to failure of a R.C. beam subjected to bending; and moment-curvature diagram. Ultimate Limit State Verification: hypotheses, failure modes, ductile and brittle failure, ultimate bending moment.
• Combined bending: Ultimate Limit State verification: hypotheses, moment-axial force interaction diagram design and verification problems.
• Shear: behaviour up to failure of a beam subjected to shear. Beams with shear reinforcement: variable inclination truss method. ULS verification.
• Torsion: Behaviour of a beam subjected to torsion up to failure. ULS verification of a beam subjected to torsion.
• Verification under combined flexure-torsion and shear-torsion.
• Bond Limit State. Anchorage and splices.
• Serviceability Limit State: Cracking of r.c. structural elements. Deflection of R.C. beams: tension stiffening and evaluation of a beam deflection.
Teaching will take place through lectures, but discussion and dialogue with the students will be strongly encouraged. Interested students will formulate proposals for further study or debate.
The exam consists of a three hour written test, in which the student is asked to design a simple structural element, and an oral exam aimed at assessing the student's comprehension of the subjects.The grade of the Module is the algebric average of the grades obtained in the two parts of the exam (written and oral test).
The final grade of the integrated exam is the algebric average of the grades obtained in the two modules.
REFERENCES
- A. Ghersi: "Il Cemento Armato", Dario Flaccovio Editore;
- E. Cosenza et al.: "Strutture in Cemento Armato", Ed. Hoepli;
- R. Walther, M. Miehlbradt: “Progettare in Calcestruzzo Armato: Fondamenti e Tecnologia”, Hoepli, 1994
- Toniolo G. e Di Prisco M.: "Cemento Armato: Calcolo agli Stati limite", Zanichelli Ed. 2010.
- AICAP, "Progettazione di Strutture in Cemento Armato: guida all'uso dell'EC2", 2008, 2 Volumi