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Facoltà di Ingegneria, Catania

Corsi di Tecnica delle costruzioni 1 e 2 per ingegneria edile - architettura
Anno accademico 2005/06

informazioni a cura di A. Ghersi

Aggiornamenti dell'ultim'ora

E per chiudere (con quest'anno) devo tramandare ai posteri la poesiola improvvisata dagli studenti in occasione della pizza di fine anno, graziosa anche se (secondo me) non all'altezza della più famosa poesia scritta da Ezio Fasà, studente dell'anno 1996/97:

Tra acciaio e cemento
per un anno un tormento.
Tra il prof. Ghersi e l'ing. Costa
non c'è stata mai una sosta.
Nel solaio di un impalcato
ci mettiamo il profilato.
Con i calcoli del carroponte
il progetto è andato a monte.
Con i conti sei un campione
ma a noi metti in confusione.
E per finire quel precompresso
ma nel programma c'era messo?

Visto l'esito negativo dell'ultimo compito di settembre, prevedo di fare una seduta straordinaria di esami con scritto verso fine ottobre o inizio di novembre. Aspetto però richieste da parte degli studenti interessati. La successiva seduta di esami sarà il 5 dicembre, seguita da altre sedute a fine gennaio e fine febbraio 2007.

Sono terminati gli esami di luglio. E' possibile consultare le relative statistiche.
I prossimi compiti scritti si terranno il 12 e il 27 settembre dalle 9.30 alle 12.30 nell'aula D24.

Mercoledì 28 giugno dalle 10 alle 11.30 nell'aula IT (DAU) si farà un compito scritto sull'acciaio. Gli studenti che supereranno questa prova potranno fare l'esame orale sull'acciaio nella sessione di giugno-luglio, il giorno stesso o a partire dal 12 luglio.
Il successivo compito scritto, su acciaio e cemento armato, sarà fatto mercoledì 12 luglio dalle ore 9.30 alle 12.30 nell'aula D24 (nuovo edificio aule).

Prossimi esami orali
mercoledì 28 giugno, ore 15, aula P5: Calabrese, Capodicasa, Cardillo, Di Bella, Federico, Forzese, Greco, Grillo
giovedì 29 giugno, ore 9, aula P4: Circo, Garretto, Guarrera, Maugeri, Tomasi

La sera del 14 giugno si è tenuta la tradizionale pizza di fine corso (questa volta alla pizzeria "Le delizie dei saponari" a Trecastagni). Sto raccogliendo le foto scattate, che verranno messe a disposizione in un cd. Ne metto qui una, solo come "assaggio" per dare un'idea di come è andata la serata

Nel mese di febbraio hanno sostenuto con esito positivo una prova (scritta o orale) relativa agli argomenti trattati nel corso di Tecnica 1 i seguenti studenti (tra parentesi il voto):
Calabrese (29), Capodicasa (25), Circo (26), Di Bella (28), Federico (28), Forzese (29), Garretto (30), Greco (30), Grillo (28), Guarrera (27), Maugeri (29), Tomasi (28), Triscari(24)

Sono state definite le date per il prossimo compito scritto, valido sia per gli studenti degli anni precedenti che per quelli dell'anno in corso:
mercoledì 15 febbraio, ore 15-18, aula S del DAU

Per gli studenti dell'anno in corso sono previste le seguenti date per un colloquio orale:
martedì 7 febbraio, ore 17.30, aula P5 - Di Bella, Grillo
venerdì 17 febbraio, ore 15, aula P5 - già prenotati: Circo
martedì 21 febbraio, ore 15, aula P5 - già prenotati: Capodicasa
mercoledì 22 febbraio, ore 15, aula P5 - già prenotati: Garretto, Guarrera, Maugeri, Tomasi
I posti disponibili in ciascuna giornata sono limitati. Gli studenti interessati sono invitati a prenotarsi al più presto.

Tecnica 1 e Tecnica 2

Quest'anno le due parti del corso di Tecnica delle costruzioni sono, per la prima volta, tenute da due docenti diversi. Questa situazione è nata da una mia precisa presa di posizione nel giugno scorso, quando per sottolineare il forte stato di disagio, dell'università in generale e del mio settore disciplinare in particolare, ho rinunciato a tenere il corso di Tecnica delle costruzioni (limitando il mio compito didattico al Laboratorio progettuale di strutture) ed ho chiesto ai miei collaboratori di non farsi avanti a sostituirmi. Speravo in verità che il corso rimanesse scoperto, a sottolineare la crisi dell'università, ma c'è sempre qualcuno pronto ad occupare gli spazi vuoti...
Chi è interessato può leggere le mie considerazioni su "Anno nuovo, luci ed ombre", scritte nell'ottobre scorso.

Dopo lunghe riflessioni, a dicembre ho ritenuto che fosse opportuno ammorbidire la mia posizione, nell'interesse degli studenti ma anche perché rischiava alla fine di essere controproducente. Il Consiglio di Facoltà del 19/12/05 ha quindi assegnato a me come ulteriore compito didattico il corso di Tecnica 2.

In definitiva, secondo il regolamento didattico l'esame finale, unico per i due corsi, sarà fatto da una commissione costituita da me e da Sebastiano Costa. Nel frattempo di comune accordo abbiamo definito di consentire a chi ha seguito le lezioni del primo semestre (ed ha superato l'esame di Scienza delle costruzioni) la possibilità di fare nel mese di febbraio un compito scritto o un colloquio orale sul programma di Tecnica 1, per ridurre l'onere dell'esame finale.

Il programma delle lezioni svolte in Tecnica 1 non è stato ancora messo a disposizione da Sebastiano Costa, ma non è molto dissimile da quello svolto da me l'anno precedente.

Tecnica 2 e Laboratorio progettuale (strutture)

Il Laboratorio progettuale (strutture) può costituire un'ottima integrazione del corso di Tecnica delle costruzioni, ed in particolare di Tecnica 2. Mentre nel corso di Tecnica delle costruzioni viene affrontato il problema del progetto e verifica di sezioni e di elementi strutturali ordinari, nel Laboratorio progettuale (strutture) si affronta l'organismo strutturale nella sua interezza, discutendo in maniera più approfondita i problemi di modellazione ed esaminando anche altri elementi strutturali, non considerati nel corso di Tecnica delle costruzioni (fondazioni, scale, sbalzi laterali e d'angolo, fori, ecc.).

Il corso di Tecnica 2 ed il Laboratorio progettuale (strutture) si svolgono entrambi nel secondo semestre del quarto anno e sono organizzati in maniera integrata, partendo dal presupposto che la maggior parte degli studenti segue contemporaneamente entrambi. Per questi studenti il lavoro progettuale sarà organizzato in maniera unitaria.
E' ovviamente possibile anche seguire solo il corso di Tecnica 2, ed in tal caso vengono richiesti specifici elaborati progettuali, in numero ridotto.
E' infine possibile seguire il Laboratorio progettuale (strutture) dopo aver seguito il corso di Tecnica delle costruzioni; in tal caso si devono svolgere elaborati progettuali integrativi rispetto a quelli fatti in Tecnica.
NON è possibile seguire il Laboratorio progettuale (strutture) se non si è mai seguito e non si sta seguendo in contemporanea il corso di Tecnica 2.

Le problematiche sismiche - fondamentali per chi opera in una zona sismica, come la Sicilia orientale - dovrebbero essere oggetto di altri corsi. Nel passato esisteva il corso di Elementi di ingegneria sismica, rivolto a tutti gli studenti civili ed edili, che forniva sia concetti di base di dinamica che indicazioni più specifiche sulla progettazione antisismica. Con la recente riforma dell'ordinamento universitario tale corso è scomparso, ma spero che dall'anno prossimo possa essere attivato un corso analogo, specifico per gli studenti di ingegneria edile-architettura. Nel frattempo anche quest'anno (spero per l'ultima volta) le problematiche sismiche verranno trattate all'interno del Laboratorio progettuale (strutture).

Propedeuticità e prerequisiti

Poiché il corso di Tecnica delle costruzioni richiede un’attività progettuale concreta, che può essere portata avanti solo da chi ha ben compreso quanto viene spiegato, ha senso frequentarlo solo se si possiede una adeguata preparazione sugli argomenti di Scienza delle costruzioni che costituiscono prerequisiti essenziali per la Tecnica delle costruzioni. Ciò è ribadito anche dal manifesto degli studi che indica la Scienza delle costruzioni come propedeutica alla Tecnica delle costruzioni.
Si ricorda inoltre che gli studenti dovrebbero mirare sempre a sostenere l’esame nel primo periodo immediatamente successivo al corso. Al di là delle imposizioni, quindi, non ha proprio senso seguire le lezioni del corso di Tecnica delle costruzioni se non si è già superato l’esame di Scienza delle costruzioni. 

Ho provato a fare un elenco di prerequisiti, per individuare alcuni argomenti che ritengo indispensabili conoscere bene per un'adeguata comprensione del corso. Invito tutti gli studenti a leggere attentamente l'elenco e rivedere quegli argomenti sui quali pensano di avere delle lacune.

L'anno 2002/03 ho proposto un questionario (di autovalutazione) per consentire a ciascuno studente di verificare il possesso dei prerequisiti. Consiglio agli studenti di provare a svolgere a casa (nel tempo massimo di un'ora) il questionario ed assegnarsi il punteggio secondo i criteri indicati, per valutare la propria preparazione.
L'anno 2004/05 ho proposto un compito progettuale, anche questo utile per valutare il possesso dei prerequisiti (si veda Com05-04 tra i Compiti scritti 2004/05). Anche questo può costituire un'utile prova che ciascuno studente dovrebbe essere in grado di superare.

Finalità del corso

La capacità di valutare il comportamento strutturale di un’opera è una parte importante della preparazione di un ingegnere edile, professionista che deve riunire competenze “architettoniche” per una progettazione valida dal punto di vista compositivo e funzionale e competenze “tecniche” per affrontare gli aspetti tecnologici e strutturali. Le competenze strutturali dovrebbero essere perfettamente integrate a tutti gli aspetti che intervengono nella concezione dell’opera o addirittura costituirne uno degli elementi più stimolanti. Del resto, è facile constatare che le opere più interessanti e innovative dell’architettura, in particolare di quella contemporanea, costituiscono una mirabile sintesi degli aspetti innanzi citati.
Il processo mentale che porta a giudicare la validità strutturale di un’opera, o ad idearla contestualmente ad aspetti compositivi, richiede il passaggio dall’oggetto ad un modello (geometrico e di carico) che verrà calcolato e verificato. Si noti che lo stesso processo mentale viene usato, anche se con livelli di approfondimento diverso, sia nella ideazione dell’opera e nel suo dimensionamento di massima (cioè in quello che è realmente il progetto) che nel suo controllo finale (in quello che viene in genere denominato col termine – che mi sembra restrittivo – di calcolo delle strutture).

Queste tre fasi (modellazione, analisi strutturale, verifica strutturale) dovrebbero essere oggetto di una maturazione graduale nell’ambito del corso di Scienza delle costruzioni, del corso di Tecnica delle costruzioni e del Laboratorio progettuale (strutture).
La Scienza delle costruzioni affronta i primi aspetti dell’analisi strutturale definendo i vincoli, le caratteristiche di sollecitazione e le condizioni di equilibrio, consentendo così di analizzare le strutture isostatiche. Introduce poi il concetto di deformazione, consentendo così di valutare spostamenti e rotazioni di schemi isostatici e di risolvere quindi gli schemi iperstatici. Introduce inoltre il concetto di tensione, le relazioni tra caratteristiche della sollecitazione e stato tensionale, i criteri con i quali verificare la resistenza. Dovrebbe contemporaneamente curare anche l’aspetto modellazione, mostrando quali oggetti reali possono essere schematizzati come strutture isostatiche o iperstatiche o come strutture continue, piane o spaziali. Quest’ultimo aspetto è stato finora un po’ trascurato, ma ci si augura che gli venga prestata maggiore attenzione nei corsi che verranno.
Il corso di Tecnica delle costruzioni sviluppa l’analisi strutturale con un riferimento più preciso a tipologie comuni e soprattutto approfondisce la verifica strutturale, legandola a tecniche e materiali di uso comune (in particolare acciaio e cemento armato) e fornendo criteri per il dimensionamento delle strutture. Buona attenzione è data alla modellazione, specialmente per colmare eventuali lacune lasciate da corsi precedenti, ed alle applicazioni progettuali (partendo dal principio che fare è il modo migliore per imparare).
Il Laboratorio progettuale (strutture) completa il percorso formativo approfondendo ulteriormente le problematiche di modellazione ed esaminando elementi strutturali meno comuni. Data la (momentanea) assenza di un corso dedicato alle problematiche sismiche specifico per gli studenti edili, anche questi aspetti vengono ampiamente trattati nel Laboratorio.

Obiettivi del docente

Nel preparare la pagina web del corso dell'anno scorso avevo indicato come mio obiettivo quanto segue:

Mi sembra interessante tirare un bilancio, a distanza di un anno:

Nel 2004/05 si sono iscritti al corso di Tecnica delle costruzioni 71 studenti, inclusi 2 spagnoli (Erasmus). Di questi, 59 hanno completato il progetto ed hanno pertanto ottemperato all'obbligo di frequenza. Gli altri 12 hanno completato solo il progetto assegnato nella prima parte del corso ma, non avendo ancora superato l'esame di Scienza delle costruzioni, sono stati invitati a non proseguire (con qualche polemica da parte di alcuni, ma questa è un'altra storia). Dei 59 studenti che hanno frequentato il corso, 53 hanno superato l'esame a giugno (89.8%), 4 a settembre (6.8%); quindi in totale il 96.6% degli studenti ha superato l'esame nelle sessioni di giugno/settembre. Devono ancora superare l'esame solo 2 studenti (uno del vecchio ed uno del nuovo ordinamento).

I dati mostrano che gli obiettivi sono stati ampiamente superati e che è stato superato il record di percentuale di esami superati che era stato ottenuto ad Architettura nel 2002/03.

Quest'anno la situazione appare più difficile, sia perché non ho avuto la gestione della prima parte del corso, sia per i grossi problemi che ancora sussistono con la Scienza delle costruzioni. Darò comunque il mio massimo impegno e confido sull'impegno degli studenti per non sfigurare rispetto alle statistiche dell'anno scorso.

Iscrizione al corso di Tecnica 2

Per iscriversi al corso è necessario compilare un apposito modulo di due facciate, nel quale devono essere indicati i propri dati anagrafici ed altre indicazioni utili ai fini statistici.
Il modulo viene distribuito direttamente in aula durante le prime lezioni del corso ma può essere ritirato anche in Dipartimento rivolgendosi direttamente a me.
Si consiglia di ritirare il modulo e consegnarlo compilato prima possibile, perché i progetti da svolgere durante il corso vengono assegnati solo a chi è iscritto al corso.

Modalità di svolgimento del corso

Lezioni

Le lezioni del corso di Tecnica 2 hanno inizio il giorno martedì 7 marzo 2005. L'orario ufficiale delle lezioni è il seguente:

* dovrebbe diventare 14.30-16.30 per venire incontro alle esigenze di alcuni studenti

Seminari

Durante il primo semestre sono state svolte alcune lezioni seminariali su "Basi elementari dell'analisi strutturale". L’analisi strutturale, cioè la valutazione delle caratteristiche di sollecitazione indotte nelle strutture da assegnati carichi, è una delle problematiche importanti trattate nei corsi di Tecnica delle costruzioni. Per il suo sviluppo è necessaria una matura conoscenza di concetti di base e l’acquisizione di capacità quali la risoluzione di schemi generali isostatici e iperstatici. Queste conoscenze sono sviluppate, insieme a tante altre, nei corsi di Scienza delle costruzioni ma la mia esperienza didattica mostra che molti studenti restano legati ad un approccio teorico (che dimenticano in breve tempo) e non sono quindi in grado di comprendere gli sviluppi successivi, oggetto dei corsi di Tecnica delle costruzioni. Per tale motivo ho deciso queste lezioni, di richiamo di concetti di base, con la speranza di mostrare come la risoluzione di questi problemi sia facile e divertente, una volta trovato il giusto spirito per affrontarli.

Al momento non ho in programma di organizzare altri seminari, ma valuteremo la opportunità di farne, se richiesti degli studenti.

Progetto - revisioni del progetto

Durante il corso di Tecnica 2 tutti gli studenti devono svolgere individualmente un progetto, consistente nel dimensionamento, calcolo e disegno di elementi strutturali in cemento armato (pilastri, solaio, trave). Per chi segue solo il corso di Tecnica, questi elementi saranno riferiti ad uno schema strutturale espressamente assegnato. Per chi segue anche il Laboratorio progettuale, essi saranno riferiti ad una carpenteria prodotta dallo studente a partire da un architettonico da lui scelto.
I dati del progetto da svolgere vengono assegnati agli iscritti al corso fin dai primi giorni di lezione.

La revisione dei progetti viene effettuata durante ore specificamente dedicate a ciò (due o tre ore a settimana, in orario che verrà concordato con gli studenti); gli studenti vengono suddivisi in gruppi, di cui uno guidato dal docente del corso e gli altri da ingegneri che collaborano al corso. Le esercitazioni sono di carattere contemporaneamente individuale e collettivo, perché si parte dall'esame di elaborati svolti individualmente dagli studenti per sviluppare collettivamente una discussione ed approfondire aspetti applicativi a un livello di dettaglio che è impossibile raggiungere nelle lezioni. Le revisioni fanno parte integrante del corso, al pari delle lezioni, e le problematiche in esse affrontate fanno parte del programma di esame.

Gli studenti sono invitati a fare il massimo sforzo per completare i progetti entro la fine del corso. Se necessario, nel mese di luglio potranno essere previsti incontri per revisioni per i ritardatari.
Gli studenti devono però completare i progetti al più tardi entro la fine di luglio.

Obbligo di frequenza

Come è ben noto, il regolamento di Facoltà impone agli studenti l’obbligo di frequentare con assiduità le lezioni. In generale, il docente è libero di utilizzare le modalità da lui preferite per accertare il rispetto di tale obbligo, purché comunichi tali modalità all'inizio del corso. Fino all'anno scorso gli studenti del nuovo ordinamento dovevano apporre una firma in un apposito registro; questo obbligo non è più imposto nel corrente anno accademico. 

In verità, io ritengo che l’obbligo di frequenza sia importante come fatto sostanziale e non formale. La frequenza sarà quindi accertata anche, anzi soprattutto, chiamando gli studenti alla lavagna e verificando così se stanno acquisendo man mano i concetti spiegati, nonché controllando la loro presenza attiva nei momenti di revisione dei progetti. Gli studenti sono inoltre tenuti a completare entro il termine delle lezioni gli elaborati progettuali che verranno loro richiesti. Potrà sostenere l’esame solo chi sarà stato attivamente presente alle lezioni ed avrà completato gli elaborati progettuali entro il termine delle lezioni.

Al termine del corso verrà reso pubblico l'elenco degli studenti che hanno rispettato l'obbligo di frequenza. Chiunque ritenga di essere stato escluso immotivatamente è tenuto a comunicarmelo al più presto. Prima della fine di luglio comunicherò ufficialmente in segreteria, secondo quanto previsto dal regolamento didattico, l'elenco degli studenti che, pur essendo tenuti a frequentare le lezioni, non lo hanno fatto.

Esame

Per sostenere l'esame è necessario aver completato i progetti, nell'anno in corso o in anni precedenti.
L'esame di Tecnica delle costruzioni si svolge in due parti: un compito scritto ed un esame orale.
Il compito scritto usualmente ha durata di tre ore e verte in genere su due quesiti progettuali relativi ad argomenti trattati nel corso (acciaio, cemento armato). L'esame orale viene fatto di solito nei giorni immediatamente successivi a quello del compito scritto ed ha mediamente la durata di un'ora. L'esame orale è sempre fatto "alla lavagna".

Approfittando del fatto che il corso è diviso in due moduli, per venire incontro agli studenti si consente in genere a chi è interessato di sostenere a febbraio una prova parziale che accerti la padronanza dei prerequisiti, la capacità di modellazione e di analisi di strutture semplici, la capacità progettuale relativa a strutture in acciaio. Chi supera positivamente questa prova potrà sostenere a luglio o settembre un esame solo sull’ultima parte, che riguarda le strutture in cemento armato. Il voto finale terrà ovviamente conto anche dell’esito della prima prova.

Date di esami per gli studenti del corso

Attenzione: le date non sono ancora definite ufficialmente e potrebbero subire variazioni

Programma del corso e argomento delle lezioni

Le lezioni del corso sono divise in moduli teorici (modellazione, analisi strutturale, acciaio, cemento armato ordinario, cemento armato precompresso) ed applicativi (progetto di elementi strutturali in acciaio, progetto di elementi strutturali in cemento armato). Per il corso di Tecnica 2 è disponibile l'elenco degli argomenti da trattare in ciascuna lezione, che viene aggiornato durante lo svolgimento del corso. E' disponibile anche l'elenco delle lezioni tenute nell'anno 2004/05. 

Testi consigliati e materiale didattico a disposizione

Nota: la maggior parte del materiale disponibile (espressamente preparato o raccolto per il corso) è racchiusa in un cd-rom che viene messo a disposizione di tutti gli studenti interessati.

Acciaio: 

Nota: le indicazioni per l'acciaio si riferiscono al corso di Tecnica 1 da me svolto l'anno passato e devono quindi essere integrate con altre indicazioni fornite dall'attuale docente di Tecnica 1.

Si veda anche la pagina web relativa all'acciaio.

Cemento armato:

Si veda anche la pagina web relativa al cemento armato.

Normativa:

Importante riferimento per il professionista e per lo studente è la normativa tecnica, sia italiana che europea.

Analisi strutturale:

A partire dall'anno 1999/00, viene dedicato solo un breve cenno alla parte relativa all'analisi matriciale. Un libro che si ritiene comunque di segnalare (anche al di là degli argomenti trattati nel corso) è:
A. Ghersi, R. Coraggio, Analisi matriciale di strutture intelaiate, CUEN
nel quale vengono descritti alcuni programmi per risoluzione di schemi strutturali utilizzati nelle applicazioni progettuali del corso.

Altro materiale a disposizione:

Al fine di agevolare gli studenti è messo a loro disposizione altro materiale, qui descritto.

Si veda anche la pagina web relativa ad altro materiale

E' infine disponibile anche materiale didattico utilizzato in corsi di aggiornamento professionale relativi all'Eurocodice 2 e alla nuova normativa sismica

Compiti scritti assegnati in anni precedenti

Sono disponibili i compiti scritti assegnati al corso per civili dal 1995 al 2003 ed al corso per edile-architettura dal 2003 ad oggi.

Statistiche relative al corso di Tecnica delle costruzioni

Sono disponibili statistiche relative al corso per civili dal 1996/97 al 2002/03 ed al corso per edile-architettura dal 2003/04 ad oggi.