Università di Catania | Facoltà di Ingegneria | DICA | Sezione di Ingegneria Strutturale | Tecnica delle costruzioni
Lezioni del corso di Tecnica delle costruzioni per civili, anno accademico 2000/01
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 blu le lezioni che si
prevede di fare, in nero le lezioni già fatte.
Le date non si possono ritenere ancora definitive, perché sono in attesa di sapere se
avrò a disposizione due ore settimanali per le lezioni dedicate alla parte progettuale,
finanziate nell'ambito del Progetto di attività didattiche integrative.
Le lezioni del corso sono distinte in quattro moduli teorici più un modulo applicativo. Per consentire agli studenti di sviluppare in tempi rapidi gli elaborati progettuali, l'organizzazione dei moduli teorici è in parte condizionata dallo sviluppo del modulo applicativo. Le lezioni di moduli teorici ed applicativi possono quindi alternarsi tra loro. Sono inoltre previsti alcuni seminari, nei quali vengono trattati argomenti che si ritengono utili e interessanti per gli studenti ma non strettamente legati al corso (e che non fanno parte del programma di esame).
| Per meglio comprendere a quale modulo fa capo ogni lezione, nel seguito è riportata per ogni lezione una sigla che contraddistingue il modulo cui essa appartiene. In particolare si è usato: | |
| CA | per indicare il modulo " verifica e progetto di elementi in cemento armato ordinario" |
| CAP | per indicare il modulo "verifica e progetto di elementi in cemento armato precompresso" |
| ACC | per indicare il modulo "verifica e progetto di elementi in acciaio" |
| AS | per indicare il modulo "analisi strutturale" |
| PRO | per indicare il modulo applicativo "progetto di elementi strutturali" |
| SEM | per indicare i seminari |
| 6 marzo ore 15-18 |
--- | Presentazione del corso; introduzione storica e problematiche trattate |
| AS | Analisi strutturale; tipi di analisi; analisi
lineare Vincoli; modalità di risoluzione di schemi isostatici (reazioni, diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione); calcolo di spostamenti e rotazioni, con particolare riferimento ai corollari di Mohr; caratteristiche di sollecitazione, spostamenti e rotazioni per gli schemi isostatici più comuni |
|
| 7 marzo ore 8-11 |
AS | Metodo delle forze: generalità; risoluzione di
schemi iperstatici; caratteristiche di sollecitazione, spostamenti e rotazioni per gli
schemi iperstatici più comuni; applicazione al caso particolare di trave continua Metodo degli spostamenti: generalità; relazione tra caratteristiche della sollecitazione e componenti di movimento nei casi più comuni; applicazione al caso di trave continua Metodi di rilassamento: generalità; metodo di Cross per trave continua e telaio a nodi fissi |
| 7 marzo ore 11-13 (G. Mangano) |
SEM | Seminario: Introduzione all'uso di Autocad per il disegno strutturale - prima lezione |
| 8 marzo ore 8-11 |
AS | Esempi di applicazione del metodo di Cross per trave continua e telaio a nodi fissi |
| CA e ACC |
Metodi di verifica: metodo delle tensioni
ammissibili; calcolo a rottura; approccio probabilistico; approccio semiprobabilistico;
metodo degli stati limite Normativa tecnica Azioni: classificazione; valori di calcolo per stati limite ultimi |
|
| 8 marzo ore 15-17 (G. Mangano) |
SEM | Seminario: Introduzione all'uso di Autocad per il disegno strutturale - seconda lezione |
| 12 marzo ore 17-19 (G. Mangano) |
SEM | Seminario: Introduzione all'uso di Autocad per il disegno strutturale - terza lezione |
| 13 marzo ore 15-18 (E.Marino) |
PRO | Solaio: morfologia di solaio e sbalzi; dimensionamento; analisi dei carichi; schema geometrico |
| 14 marzo ore 8-11 |
CA e ACC |
Azioni: valori di calcolo per stati limite ultimi e per stati limite di esercizio; esempio numerico |
| CA | Comportamento del calcestruzzo sotto carichi di breve durata: resistenza a compressione; controlli di accettazione del calcestruzzo; resistenza a trazione; modulo elastico; legame tensioni-deformazioni per analisi non lineare e per verifica della sezione; valori ammissibili e valori di calcolo delle tensioni | |
| 15 marzo ore 8-11 |
CA | Comportamento del calcestruzzo nel tempo: ritiro;
deformazioni viscose Acciaio per cemento armato ordinario: caratteristiche; valori ammissibili e valori di calcolo delle tensioni; aderenza acciaio-calcestruzzo; lunghezza di ancoraggio e di sovrapposizione; ricoprimento e distanza tra le barre |
| 15 marzo ore 11-13 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - prima lezione |
| 15 marzo ore 18-20 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - seconda lezione |
| 16 marzo ore 13-15 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - terza lezione (gruppo A) |
| 19 marzo ore 13-15 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - terza lezione (gruppo B) |
| 19 marzo ore 17-19 (G. Mangano) |
SEM | Seminario: Introduzione all'uso di Autocad per il disegno strutturale - quarta lezione |
| 20 marzo ore 11-13 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - quarta lezione (gruppo A) |
| 20 marzo ore 15-17 |
CA |
Aspetti generali della flessione composta: particolarità nel caso del cemento armato; stadi di comportamento; diagrammi limite e campi di comportamento per modello lineare |
| 20 marzo ore 18-20 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - quarta lezione (gruppo B) |
| 21 marzo ore 8-11 |
CA | Diagrammi limite e campi di
comportamento per modello non lineare del materiale Flessione semplice nel primo stadio Flessione semplice nel secondo stadio: verifica di sezione rettangolare, di sezione riconducibile alla rettangolare e di sezione generica |
| 21 marzo ore 18-20 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale - quinta lezione |
| 22 marzo ore 8-11 |
CA | Flessione semplice nel secondo stadio: verifica di sezione generica; progetto di sezione rettangolare a semplice armatura e a doppia armatura |
| 22 marzo ore 18-20 (E. Marino) |
PRO | Solaio: schemi geometrici e combinazioni di carico |
| 27 marzo ore 15-17 |
CA | Flessione semplice nel terzo stadio: impostazione generale; formule specifiche per sezione rettangolare; equazioni risolutive per la verifica di sezione rettangolare; verifica di sezione rettangolare |
| 28 marzo ore 8-11 |
CA | Flessione semplice nel
terzo stadio: progetto di sezione rettangolare a semplice e a doppia armatura; diagrammi
momento-curvatura; duttilità Flessione semplice: confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo dello stato limite ultimo |
| 29 marzo ore 8-11 |
CA | Flessione semplice: esempi di
progetto di sezione ed armatura Sforzo normale: generalità Sforzo normale nel secondo stadio: verifica della sezione; staffe; indicazioni di normativa; progetto della sezione e dell'armatura Sforzo normale nel terzo stadio: progetto e verifica della sezione |
| 29 marzo ore 18-20 (E. Marino) |
PRO | Solaio: progetto delle armature - armatura a barre diritte, armatura con sagomati; armatura e travetto di ripartizione |
| 3 aprile ore 15-16.15 |
CA |
Sforzo normale nel terzo stadio: progetto e verifica della sezione e dell'armatura;
indicazioni di normativa; confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni
ammissibili e col metodo dello stato limite ultimo Pilastri cerchiati |
| 3 aprile ore 16.15-17 (E. Marino) |
PRO | Solaio: fasce piene e semipiene; organizzazione della tavola |
| 4 aprile ore 8-11 |
CA |
Flessione composta:
richiami di Scienza delle costruzioni; nocciolo d'inerzia Flessione composta retta nel secondo stadio - sezione rettangolare: individuazione dei noccioli d'inerzia; verifica per sezione tutta tesa o tutta compressa; individuazione dell'asse neutro e verifica per sezione parzializzata |
| 4 aprile ore 17-19 |
SEM | Seminario: Introduzione all'uso di Excel, con particolar riferimento ai problemi di analisi strutturale |
| 5 aprile ore 8-11 |
CA |
Flessione composta retta
nel secondo stadio: impostazione generale per sezioni generiche; sezioni diverse dalla
rettangolare (sezione a croce; sezione generica) Flessione composta retta nel terzo stadio: impostazione generale della verifica (determinazione del diagramma limite di epsilon che corrisponde ad un N assegnato; calcolo del momento limite corrispondente) Domini di resistenza per flessione composta retta nel terzo stadio: determinazione dei domini per sezione generica; variazione dei domini al variare delle armature; utilizzo dei domini per il progetto della sezione e dell'armatura |
| 5 aprile ore 18-20 |
CA | Domini di resistenza
per flessione composta retta nel primo stadio e nel secondo stadio Confronto tra la resistenza a presso e tensoflessione valutata col metodo delle tensioni ammissibili e degli stati limite |
| PRO | Introduzione all'analisi dei carichi | |
| 10 aprile ore 15-17 |
CA | Taglio nel primo e secondo
stadio: determinazione delle tensioni tangenziali Taglio nel secondo stadio: limiti di normativa |
| 11 aprile ore 8-11 |
CA | Taglio nel secondo stadio:
modelli per il calcolo delle armature |
| 12 aprile ore 8-10.30 (E. Marino) |
PRO | Trave: descrizione; analisi dei carichi; dimensionamento della sezione; condizioni di carico; risoluzione dello schema |
| 18 aprile ore 8-11 |
CA |
Taglio nel terzo stadio: resistenza della sezione non armata (modello a
pettine);
resistenza della sezione armata (modello normale); progetto delle armature; confronto tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo
dello stato limite ultimo |
| 19 aprile ore 8-11 |
CA | Taglio nel terzo stadio:
resistenza della sezione armata (modello a inclinazione variabile del
traliccio); traslazione del diagramma del momento flettente Punzonamento: confronto col taglio; indicazioni di normativa per modello lineare e non lineare di comportamento del materiale |
| 19 aprile ore 13.30-14.30 |
--- | Primo compito (su: materiali - calcestruzzo, acciaio; flessione semplice; sforzo normale; flessione composta) |
| 19 aprile ore 18-20 (E. Marino) |
PRO | Trave: progetto delle armature a flessione; armatura a taglio; organizzazione della tavola |
| 24 aprile ore 15-17 (E. Marino) |
PRO | Solaio: verifica a taglio Pilastri: valutazione dell'azione trasmessa dalle travi; aree di influenza; calcolo dello sforzo normale |
| 26 aprile ore 8-9 |
--- | Discussione del compito |
| 26 aprile ore 9-11 |
CA | Torsione nel secondo stadio: determinazione delle tensioni tangenziali; modelli e formule per la determinazione delle armature a torsione; presenza combinata di taglio e torsione |
| 26 aprile ore 18-20 |
CA | Torsione nel terzo stadio: resistenza della sezione; progetto delle armature |
| 2 maggio ore 8-11 |
CA | Torsione nel terzo
stadio: presenza combinata di taglio e torsione; confronto
tra la progettazione col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo dello stato limite
ultimo Esempi di come si affronta un problema strutturale: valutazione dei carichi, schematizzazione, risoluzione dello schema, progetto (o verifica) delle sezioni e delle armature; applicazione ad uno schema con trave soggetta a torsione Stato limite di tensioni di esercizio: verifica; limiti di normativa; necessità (o meno) di questa verifica |
| 3 maggio ore 8-11 |
CA | Stato limite di
fessurazione: momento (o sforzo normale) di decompressione e di fessurazione; tensione
nell'armatura prima e dopo la fessurazione; armatura necessaria per evitare lo snervamento
all'atto della fessurazione; altre indicazioni dell'EC2 per garantire una accettabile
fessurazione Stato limite di fessurazione: determinazione dell'ampiezza della fessura; tension stiffening |
| 3 maggio ore 18-19 |
CA | Stato limite di deformazione: limiti di normativa; determinazione della freccia |
| 3 maggio ore 19-20 |
AS | Schematizzazione di strutture: dal
telaio spaziale al telaio piano a schemi più semplici (trave continua,
pilastri soggetti a solo sforzo normale) Programmi per la risoluzione di telai piani: TELRET e TEL2001 |
| 8 maggio ore 15-17 |
CAP | Effetti benefici di una
forza di precompressione Tecniche di precompressione: fili aderenti; cavi scorrevoli Acciaio da precompresso: tipologie (fili, trecce, trefoli, barre); limiti tensionali per la normativa italiana; legame costitutivo per S.L.U. Calcestruzzo: classi; limiti tensionali per normativa italiana ed europea |
| 9 maggio ore 8-11 |
CAP | Perdite di precompressione:
accorciamento elastico; attrito; rientro degli ancoraggi; ritiro; fluage; rilassamento Rendimento dell'acciaio da precompresso |
| 10 maggio ore 8-11 |
CAP | Verifiche da effettuare
col metodo delle tensioni ammissibili e col metodo degli stati limite Tirante in precompresso: condizioni al tiro; condizioni in esercizio; dimensionamento della sezione e della forza di precompressione; verifica a fessurazione; verifica a rottura Trave precompressa semplicemente appoggiata: nocciolo centrale d'inerzia |
| 10 maggio ore 18-20 (E. Marino) |
PRO | Pilastri: dimensionamento
della sezione; armature longitudinali e staffe; particolari costruttivi; organizzazione
della tavola Risoluzione dello schema a telaio con soli carichi verticali e confronto con le sollecitazioni ottenute con schemi più semplici |
| 15 maggio ore 15-17 (E. Marino) |
PRO |
Valutazione dell'azione del vento Risoluzione dello schema a telaio con il vento; confronto dell'effetto del vento con quello dei soli carichi verticali |
| 16 maggio ore 8-11 |
CAP | Trave precompressa
semplicemente appoggiata: nocciolo limite; influenza della forma della sezione sul
nocciolo limite; momento utile Progetto della sezione: scelta della forma della sezione; dimensionamento preliminare della sezione e della forza di precompressione Verifica della sezione a rottura (o allo stato limite ultimo) |
| 17 maggio ore 8-11 |
AS | Disposizione dei cavi: cavo
risultante; fuso di Guyon Verifica a fessurazione; verifica a taglio Travi precompresse iperstatiche: reazioni vincolari; cavo concordante |
| 17 maggio ore 18-20 |
CAP | Suolo alla Winkler: generalità; trave rigida su suolo elastico |
| 22 maggio ore 15-17 (E. Marino) |
PRO |
Telai a nodi spostabili soggetti ad azioni orizzontali: telaio con traverso infinitamente
rigido; ripartizione della forza tra i pilastri; telai con traversi deformabili Trave di fondazione: generalità; dimensionamento della sezione |
| 23 maggio ore 8-11 |
AS | Suolo alla Winkler: esempi di trave rigida su suolo elastico; trave elastica su suolo elastico; trave con tratti rigidi e tratti elastici |
| 24 maggio ore 8-11 |
AS | Non linearità meccaniche e
geometriche Analisi non lineare con diagramma momento-curvatura curvilineo; analisi non lineare con l'uso di cerniere plastiche; analisi lineare con ridistribuzione Generalità sulle non linearità geometriche Instabilità in campo elastico lineare: carico o tensione critica di asta ideale (Eulero); carico o tensione critica di una lastra ideale Comportamento post-critico in campo elastico lineare: asta; lastra; modellazione del comportamento post-critico di una lastra mediante la larghezza efficace (Von Karman) |
| 24 maggio ore 11-13 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale: elementi bidimensionali - prima lezione |
| 24 maggio ore 18-20 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale: elementi bidimensionali - seconda lezione |
| 25 maggio ore 8-10 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale: elementi bidimensionali - terza lezione |
| 25 maggio ore 18-20 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale: elementi bidimensionali - quarta lezione |
| 26 maggio ore 11-13 (A. Perretti) |
SEM | Uso di programmi professionali di analisi strutturale: elementi bidimensionali - quinta lezione |
| 29 maggio ore 14.30-15.30 e 15.45-16.45 |
--- | Secondo compito (su: taglio, punzonamento, torsione, stati limite di esercizio, precompresso) |
| 30 maggio ore 8-10 |
AS |
Instabilità di aste reali: influenza del legame costitutivo del materiale (elasto-plastico); influenza delle imperfezioni Instabilità globale dei telai: valutazione esatta, iterativa, dell'effetto instabilizzante dei carichi verticali (effetto P-delta o effetto del secondo ordine); valutazione del carico critico globale; valutazione approssimata dell'effetto instabilizzante dei carichi verticali; telai a nodi fissi e a nodi spostabili |
| 30 maggio ore 10-11 |
ACC | Normativa per l'acciaio: metodo delle tensioni ammissibili; metodo dello stato limite ultimo secondo la normativa italiana e l'Eurocodice 3 |
| 31 maggio ore 8-11 |
ACC | Acciaio: composizione chimica; prove; classificazione; tipologia degli elementi in acciaio; imperfezioni meccaniche e geometriche |
| 31 maggio ore 18-20 (E. Marino) |
PRO | Trave di fondazione: risoluzione; armature longitudinali; armature dell'ala; organizzazione della tavola |
| 5 giugno ore 15-17 |
ACC |
Differenze principali tra strutture in acciaio e strutture in cemento armato Stati limite di servizio: deformazioni; vibrazioni Entità delle imperfezioni da assumere nel calcolo di schemi intelaiati Instabilità locale delle parti compresse di una sezione; classificazione delle sezioni in acciaio |
| 6 giugno ore 8-11 |
ACC |
Verifiche di resistenza: trazione Verifiche di resistenza: compressione Verifiche di stabilità per aste compresse Verifiche di resistenza: flessione semplice; taglio |
| 7 giugno ore 8-11 |
ACC |
Unioni bullonate: classi dei bulloni; caratteristiche geometriche Unioni a taglio: verifica del bullone; verifica a rifollamento della lamiera Unioni bullonate a trazione: verifica del bullone; verifica a punzonamento della lamiera Unioni a taglio e trazione Unioni bullonate ad attrito |
| 7 giugno ore 18-20 |
ACC | Unioni saldate:
procedimenti di saldatura; imperfezioni; controllo delle imperfezioni Saldature a completa o parziale penetrazione Saldature a cordoni d'angolo Collegamento colonna-fondazione |
| 15 giugno ore 11-12 |
--- | Terzo compito (su analisi strutturale, trave su suolo elastico, acciaio) |
| 15 giugno ore 12-14 |
--- | Discussione del terzo compito |