ACCIAIO, CEMENTO ARMATO, SISMICA ED ALTRO

 a cura di Aurelio Ghersi
     

CORSO DI DINAMICA DELLE STRUTTURE E PROGETTO DI COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA - anno accademico 2018/19

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Il corso è svolto nell'ambito del corso di laurea magistrale in Ingegneria edile-architettura.
E' diviso in due moduli, Dinamica delle strutture (docente Walter Pantò) e Progetto di costruzioni in zona sismica (docente Aurelio Ghersi)

Le informazioni sul corso sono accessibili mediante il menu riportato a fianco. Le informazioni disponibili in questa pagina sono aggiornate a lunedì 15 aprile 2019


 

Finalità del corso
Modalità di svolgimento
Orario lezioni e date esami
Programma del corso e materiale didattico a disposizione
Materiale relativo alle lezioni
ed al progetto

Modulo Dinamica delle strutture

Il modulo fornisce i concetti teorici essenziali della Dinamica delle strutture. Con riferimento a sistemi elementari a un grado di libertà (SDOF), vengono introdotti i concetti di equilibrio dinamico, dissipazione energetica, fenomeni di amplificazione dinamica e risonanza, spettro di risposta elastico. Si esamina anche l’oscillatore semplice elastoplastico, introducendo i concetti di duttilità, fattore di struttura, spettro di progetto. Con riferimento a sistemi a molti gradi di libertà (MDOF), vengono forniti i concetti teorici e gli strumenti per la determinazione dei modi e delle frequenze proprie di vibrazione, la valutazione della risposta al passo, l'esecuzione di una analisi modale con spettro di risposta e di una analisi statica.
Questa parte delle lezioni è tenuta da Walter Pantò

Nell’ambito dello stesso semestre vengono anche fornite indicazioni sui terremoti e sulla pericolosità sismica. Viene inoltre affrontato il problema dell’impostazione della carpenteria strutturale per resistere ad azioni orizzontali, quali il vento o, più specificamente, l’azione sismica. Vengono fornite indicazioni su come stimare l’effetto di tali azioni ai fin idi un dimensionamento delle sezioni strutturali.
Questa parte delle lezioni è tenuta da Aurelio Ghersi

Lezioni del modulo Dinamica delle strutture - lezioni tenute da Walter Pantò e Aurelio Ghersi. Si sono usate le seguenti sigle per distinguere i gruppi di elementi; DIN = dinamica; PER = pericolosità sismica; PRO = progettazione di strutture

mercoledì 3 ottobre
15-17

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Lezione non tenuta

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giovedì 4 ottobre
15-17

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Lezione non tenuta

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venerdì 5 ottobre
9-11

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Lezione non tenuta

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mercoledì 10 ottobre
15-17
Walter Pantò, Aurelio Ghersi

 

 Presentazione del corso

2

PER

I terremoti: cause ed effetti

giovedì 11 ottobre
15-17
Walter Pantò

DIN

Concetti di base della dinamica delle strutture; esempi di strutture semplici; definizione dei gradi di libertà; sistemi dinamici a un grado di libertà (SDOF); forze reattive: sistemi elastici e sistemi non elastici (cenni); determinazione della rigidezza laterale di sistemi strutturali semplici (telaio shear-type e telaio con traverso infinitamente deformabile a flessione)

4
venerdì 12 ottobre
9-11

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Lezione non tenuta a causa della sospensione delle attività didattiche per allerta meteo (ordinanza del sindaco)

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mercoledì 17 ottobre
11-13
Walter Pantò

DIN

Recupero della lezione del 12 ottobre
Equazioni del moto tramite la seconda legge di Newton e l'imposizione dell'equilibrio dinamico; esempi di sistemi SDOF: asta rigida con deformabilità concentrate; pendolo inverso; dissipazione viscosa; Determinazione del carico equivalente a un moto al suolo; Esercizio per casa: telaio shear type con smorzatore viscoso lungo la diagonale.

6

mercoledì 17 ottobre
15-17
Aurelio Ghersi

PER

Pericolosità sismica

8

PRO

Esame visivo delle planimetrie proposte da alcuni studenti

giovedì 18 ottobre
15-17
Walter Pantò

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Lezione non tenuta perché il docente è fuori sede per missione

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venerdì 19 ottobre
9-11
Walter Pantò

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Lezione non tenuta perché il docente è fuori sede per missione

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mercoledì 24 ottobre
11-13
Walter Pantò

DIN

Esempio applicativo: telaio con controventi dissipativi disposti secondo diverse configurazioni; Risposta di un oscillatore non smorzato in oscillazione libere: periodo, frequenza naturale e ciclica di un oscillatore; periodi di vibrazione di strutture reali (presentazione degli esempi riportati nel secondo capitolo del Chopra)

10

mercoledì 24 ottobre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Considerazioni generali su concetti di dinamica finora acquisiti
Edificio soggetto a forze orizzontali: problematiche generali; prime considerazioni sull'organizzazione della carpenteria

12
giovedì 25 ottobre
15-17
Walter Pantò

DIN

Oscillazioni libere di sistemi smorzati; coefficiente di smorzamento; sistemi sottosmorzati e sovrasmorzati: smorzamento critico; metodo del decadimento logaritmico per la determinazione del coefficiente di smorzamento; integrale di Duhamel

14
venerdì 26 ottobre
9-11

---

La lezione del venerdì è stata definitivamente spostata al mercoledì mattina

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mercoledì 31 ottobre
11-13
Walter Pantò

DIN

Oscillazioni armoniche di sistemi non smorzati; risoluzione dell'equazione del moto; parte transitoria e stazionaria della risposta; coefficiente di amplificazione dinamica e angolo di fase; fenomeno della risonanza.

16

mercoledì 31 ottobre
15-17
Walter Pantò

DIN

Oscillazioni armoniche di sistemi smorzati; parte stazionaria e transitoria della risposta; definizione e diagrammi del coefficiente di amplificazione dinamica e angolo di fase; condizione di risonanza; energia dissipata nei sistemi viscosi e determinazione dello smorzamento viscoso equivalente; metodo della mezza potenza; funzionamento delle vibrodine.

18
giovedì 1 novembre
15-17

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Lezione non tenuta, perché giorno festivo

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venerdì 2 novembre
9-11

---

Lezione non tenuta, per sospensione attività didattica

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mercoledì 7 novembre
11-13
Walter Pantò

DIN

Spettri di risposta elastici: definizione e concetti di base; pseudo spostamento, pseudo velocità e pseudo accelerazione; Diagrammi tri-logaritmici; spettri in termini di accelerazione e spostamento; Spettri di risposta mediante elaborazione statistica.

20

mercoledì 7 novembre
15-17
Aurelio Ghersi

PER

Esempi di spettri di risposta di accelerogrammi.
Spettri di risposta elastica: indicazioni di normativa

22

giovedì 8 novembre
15-17
Walter Pantò

DIN

Cenni di non linearità strutturale; duttilità strutturale; esempi di cicli di isteresi per diversi materiali; idealizzazione del sistema elasto plastico e definizione del sistema elastico equivalente; definizione della duttilità e del fattore di struttura; spostamento massimo del sistema non-lineare; spettri di risposta in termini di spostamento e pseudo accelerazione (a resistenza fissata e a duttilità fissata).

24

mercoledì 14 novembre
11-13
Aurelio Ghersi

PER

Spettri di risposta di normativa: influenza del tipo di terreno

26

PRO

Esame degli spettri di risposta dei siti di studenti

mercoledì 14 novembre
15-17
Walter Pantò

DIN

Relazioni tra fattore di struttura e duttilità richiesta; esempi di utilizzo di spettri per verifiche di resistenza e verifiche di spostamento, mediante l'utilizzo di analisi lineare e non lineare. Cenni ai sistemi con elasticità diffusa e definizione delle funzioni di forma.

28

giovedì 15 novembre
15-17
Walter Pantò

DIN

Visita in laboratorio: prova in oscillazioni libere di oscillatore con forza peso; misure di spostamento e accelerazioni. Metodi numerici per la risoluzione delle equazioni del moto: metodo delle differenze centrali; metodo di Newmark. Stabilità numerica; Metodi condizionatamente e incondizionatamente stabili.

30

mercoledì 21 novembre
11-13
Aurelio Ghersi

PRO

Incontro concordato con gli studenti, fuori conto lezioni:
Definizione delle piante degli studenti e discussione sulla impostazione delle singole carpenterie

--

mercoledì 21 novembre
15-17

--

Lezione non svolta per pausa didattica

--

giovedì 22 novembre
15-17
Walter Pantò

--

Lezione non svolta per pausa didattica

--

mercoledì 28 novembre
11-13
Walter Pantò

DIN

Sistemi a più gradi di libertà; sistema a 2 gradi di libertà: principio di funzionamento dei dissipatori a masse accordate e sistemi di smorzamento delle vibrazioni

32

mercoledì 28 novembre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Obiettivi della progettazione antisismica
Processo progettuale e principi base della progettazione

34
giovedì 29 novembre
15-18
Walter Pantò

DIN

Sistemi a telaio a più gradi di libertà: scelta dei gradi di libertà del sistema; costruzione della matrice di massa e di rigidezza mediante il PLV. Esempi e applicazioni

37
mercoledì 5 dicembre
11-13
Walter Pantò

DIN

Modi e frequenze di una struttura. Problema di autovalori-autovettori per la determinazione di modi e frequenze; Matrici di smorzamento classico ed esempidi smorzamento non classico; gradi di libertà di interesse dinamico e condensazione statica della matrice di rigidezza.

39

mercoledì 5 dicembre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Organizzazione del lavoro: relazione generale e relazione di calcolo
Fasi preliminari: il sito, l’edificio
Criteri generali di impostazione della carpenteria

41

giovedì 6 dicembre
15-18
Walter Pantò

DIN

Disaccoppiamento delle equazioni del moto; analisi modale per la determinazione della storia nel tempo di grandezze cinematiche e statiche; Fattori di partecipazione modale; massa efficace; espansione modale del carico.

43
mercoledì 12 dicembre
11-13
Walter Pantò

DIN

Analisi spettrali; massimi modali e tecniche di combinazione modale; esempi di analisi di telai multipiano.

45

mercoledì 12 dicembre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Indicazioni di normativa per una prima stima del periodo fondamentale della struttura e per la stima di azioni orizzontali

47
giovedì 13 dicembre
15-18
Walter Pantò

DIN

Esercitazione finale su analisi modale e analisi spettrale.

50
mercoledì 19 dicembre
11-13
Aurelio Ghersi

PRO

.

52

mercoledì 19 dicembre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Applicazioni ai progetti individuali

54
giovedì 20 dicembre
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

Applicazioni ai progetti individuali

56
mercoledì 9 gennaio
11-13
Aurelio Ghersi

PRO

  58

mercoledì 9 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

 

60
giovedì 10 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

 

62
mercoledì 16 gennaio
11-13
Aurelio Ghersi

PRO

  64

mercoledì 16 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

 

66
giovedì 17 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi
 

lezione non tenuta per non superare il numero di ore previsto

---
mercoledì 23 gennaio
11-13
Aurelio Ghersi

PRO

  68

mercoledì 23 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi

PRO

  70
giovedì 24 gennaio
15-17
Aurelio Ghersi
 

lezione non tenuta per non superare il numero di ore previsto

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Modulo Progetto di costruzioni in zona sismica

Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze teoriche e le capacità applicative necessarie per la progettazione di strutture antisismiche.

Sono indicati nel seguito in maniera sintetica gli argomenti che si prevede di affrontare in ciascuna delle lezioni del corso. Queste informazioni verranno aggiornate man mano che si procede con le lezioni. Sono indicate col colore verde le lezioni che si prevede di fare, in nero le lezioni già fatte. Il numero sulla destra indica il numero totale (progressivo) di ore di lezione effettuate.

Lezioni del modulo Progetto di costruzioni in zona sismica - lezioni tenute da Aurelio Ghersi

martedì 12 marzo
14-17

 

Richiami di argomenti già presentati nel primo semestre: spettri di risposta del sito in cui è ubicato l'edificio; scelta della classe di duttilità e del fattore di comportamento q; valutazione dei carichi unitari e dei carichi su travi e pilastri

Applicazioni in aula: spettri di risposta e fattore di comportamento

3

giovedì 14 marzo
8-11

 

Applicazioni in aula: valutazione dei carichi unitari e dei carichi su travi e pilastri, per un numero significativo di elementi

6

martedì 19 marzo
14.30-18.30

 

Richiami di argomenti già presentati nel primo semestre: valutazione delle forze sismiche per analisi statica; ripartizione del taglio di piano tra i pilastri; caratteristiche di sollecitazione previste in travi e pilastri

Applicazioni in aula: valutazione delle forze sismiche e previsione delle caratteristiche di sollecitazione in travi e pilastri

10

giovedì 21 marzo
8-10

 

Richiami di argomenti già presentati nel primo semestre: primo dimensionamento di travi e pilastri

Applicazioni in aula: dimensionamento di travi e pilastri

Valutazione più precisa delle masse

12

martedì 26 marzo
14.30-18.30

 

Applicazioni su dimensionamento delle sezioni di travi e pilastri

Qualche controllo, prima di andare avanti

16

giovedì 28 marzo
8-10

 

Rigidezza laterale (o traslazionale)

18

martedì 2 aprile
14.30-18.30

 

Stima più precisa delle rigidezze e controllo del dimensionamento

Stima rigidezze in presenza di situazioni particolari

Ulteriore controllo

22

giovedì 4 aprile
8-10

 

Esame critico e modifiche del dimensionamento  

24

martedì 9 aprile
14.30-18.30

 

Modellazione della struttura: struttura intelaiata e pareti

28

giovedì 11 aprile
8-10

 

Uso del programma Tel2008 per la risoluzione della struttura intelaiata spaziale

Applicazioni su modellazione della struttura intelaiata - dati geometrici

30

martedì 16 aprile
14.30-18.30

 

Applicazioni su modellazione della struttura intelaiata - carichi verticali e sismici

34

giovedì 18 aprile
8-10

 

Modellazione della struttura: altri aspetti

Analisi strutturale: modellazione delle azioni e combinazioni di carico

36

martedì 23 aprile
14.30-18.30

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giorno festivo

--

giovedì 25 aprile
8-10

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giorno festivo

--

martedì 30 aprile
14.30-18.30

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giorno di sospensione attività didattica

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giovedì 2 maggio
17-20

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lezione non tenuta per motivi personali

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martedì 7 maggio
14.30-18.30

 

Giudizio sulla struttura – analisi statica

 

giovedì 9 maggio
8-10

 

Lezioni sospese per Palio d'Ateneo, sostituite da revisione dei progetti svolti

 

martedì 14 maggio
14.30-18.30

 

Applicazioni su analisi statica

 

giovedì 16 maggio
8-10

 

Giudizio sulla struttura – analisi modale

Applicazioni su analisi modale

 

martedì 21 maggio
14.30-18.30

 

Modellazione della struttura: altri aspetti

Analisi strutturale: modellazione delle azioni e combinazioni di carico

Schemi base e combinazioni di carico: esame dei risultati globali ottenuti

 

giovedì 23 maggio
8-10

 

Combinazione dei risultati. Armatura delle travi

 

martedì 28 maggio
14.30-18.30

 

Applicazioni su armatura delle travi

 

giovedì 30 maggio
8-10

 

Combinazione dei risultati. Armatura dei pilastri
Applicazioni su armatura dei pilastri

 

martedì 4 giugno
14.30-18.30

 

Ulteriori aspetti: nodi

 

giovedì 6 giugno
8-10

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Lezione non tenuta, per la concomitanza del corso su Rischio sismico di edifici esistenti in c.a.

 

martedì 11 giugno
14.30-18.30

 

Applicazioni (o edifici isolati alla base)

 

giovedì 13 giugno
8-10

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Lezione non tenuta, per la concomitanza del corso su Rischio sismico di edifici esistenti in c.a.

 

martedì 18 giugno
14.30-18.30

 

Applicazioni (o edifici isolati alla base)

 

giovedì 20 giugno
8-10

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Lezione non tenuta, per la concomitanza del corso su Rischio sismico di edifici esistenti in c.a.