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Facoltà di Ingegneria, Catania

Corso di Tecnica delle costruzioni per civili
Anno accademico 2000/01

Docente:
Aurelio Ghersi
Collaboratori:
Sebastiano Costa, Maria Garofalo, Giuliana Mangano, Edoardo Marino, Fabio Neri, Antonio Perretti, Pier Paolo Rossi,
Informazioni disponibili, aggiornate al
7 dicembre 2001:

Aggiornamenti dell'ultim'ora:

Ulteriori aggiornamenti saranno disponibili nella pagina relativa al Corso di Tecnica delle costruzioni per civili, nel sito web della sezione Ingegneria strutturale del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell'Università di Catania


Iscrizione al corso

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 Istituto rivolgendosi direttamente al prof. A. Ghersi.
L'iscrizione è obbligatoria sia per gli studenti che si iscrivono per la prima volta che per quelli che si sono già iscritti in anni precedenti ma non hanno svolto il progetto assegnato. Si consiglia di farla prima possibile, perché il progetto da svolgere durante il semestre viene assegnato solo a chi è iscritto al corso.
Gli studenti che hanno completato il progetto assegnato negli anni dal 1996/97 al 2000/01 ed intendono fare i compitini durante il corso per essere esentati dall'esame scritto devono iscriversi al corso. Così facendo accettano implicitamente il programma dell'anno in corso.


Uno studente dell'anno 1996/97 ha scritto una poesia dedicata al corso di Tecnica, che mi sembra molto graziosa e significativa. La metto a disposizione di chi vuole leggerla.


Modalità di svolgimento del corso

Lezioni

Le lezioni del corso hanno avuto inizio il giorno 6 marzo 2001. L'orario ufficiale delle lezioni (a partire dal 20 marzo) è stato il seguente:

  Martedì ore 15-17 aula IE
  Mercoledì ore 8-11 aula ID
  Giovedì ore 8-11 aula V4

A queste si aggiunge una lezione relativa alla parte progettuale, definita nell'ambito del Progetto di didattica integrativa 2000/01, che è stata tenuta dall'ing. Edoardo Marino nel seguente orario:

  Giovedì ore 18-20 aula ID


Seminari

Nell'ambito del Progetto di attività didattiche integrative sono state svolte durante il semestre alcune lezioni seminariali, su argomenti utili per gli studenti ma non strettamente legati al corso. I seminari sono tenuti in orari diversi da quelle lezioni, che vengono man mano segnalati. La frequenza è facoltativa; per motivi organizzativi è in genere richiesta una prenotazione da parte di chi vuole frequentarli. Gli argomenti trattati non fanno parte del programma e non costituiscono argomento di esame.
Sono stati svolti i seguenti seminari:
- Introduzione all'uso di Autocad per il disegno strutturale nelle prime settimane del corso
- Introduzione all'uso di Excel per i calcoli strutturali nelle prime settimane del corso
- Uso di programmi didattici di analisi strutturale man mano che sarà necessario utilizzare i programmi
- Uso di programmi professionali di analisi strutturale nella parte iniziale e nella parte finale del corso


Progetto - revisioni del progetto

Durante il semestre tutti gli studenti devono svolgere individualmente un progetto, consistente nel dimensionamento, calcolo e disegno di elementi strutturali in cemento armato (solaio, trave, pilastri, trave di fondazione) e in acciaio (da definire). I dati del progetto da svolgere vengono assegnati agli iscritti al corso fin dai primi giorni di lezione per quanto riguarda il cemento armato, dopo Pasqua per quanto riguarda l'acciaio.

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 sono stati suddivisi in sei gruppi, di cui uno guidato dal docente del corso e gli altri quattro (organizzati nell'ambito del Progetto di attività didattiche integrative) dagli ingegneri Sebastiano Costa, Maria Garofalo, Giuliana Mangano, Edoardo Marino e Fabio Neri. 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 di giugno. Nei mesi di luglio e settembre sono comunque previsti incontri per revisioni per i ritardatari.
Gli studenti devono però completare i progetti al più tardi entro la fine di settembre.


Obbligo di frequenza

Come è ben noto, il regolamento di Facoltà impone agli studenti l'obbligo di frequentare i corsi. 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.

Per quanto riguarda il corso di Tecnica delle costruzioni per civili, l'obbligo di frequenza è relativo alle lezioni teoriche, al ciclo di lezioni dedicate alla parte progettuale ed alle revisioni. Normalmente non vengono prese le firme dei presenti alle lezioni, anche se ciò può essere fatto occasionalmente, ma solo ai fini statistici globali e non per la valutazione della frequenza individuale. Vengono invece registrati i presenti alle revisioni e vengono via via aggiornate indicazioni relative allo sviluppo del progetto da parte di ciascuno studente. Si ritiene soddisfatto l'obbligo di frequenza se lo studente è stato presente alla gran parte delle revisioni e ha completato il progetto nei tempi indicati.

Verso la metà del corso (periodo di Pasqua) viene comunicato un elenco di studenti che, pur essendosi iscritti al corso, non stanno rispettando l'obbligo di frequenza.
Si dà per scontato, salvo controllo al momento della prenotazione per l'esame, che chi sosterrà l'esame nei mesi di giugno, luglio e settembre abbia rispettato l'obbligo di frequenza.
Per individuare chi potrà sostenere l'esame in date successive, viene comunicato a fine settembre l'elenco definitivo degli studenti che hanno rispettato l'obbligo di frequenza e di quelli che, invece, non lo hanno rispettato.


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 su tre quesiti progettuali relativi ad argomenti trattati nel corso. 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".

Durante il corso è possibile sostenere prove scritte su parti ben delimitate del programma. Negli ultimi anni le prove scritte inter-corso consistono in brevi quesiti ai quali dare una risposta teorica e semplici calcoli progettuali.
Non è obbligatorio partecipare a queste prove scritte, ma si consiglia di farlo perché possono essere utili allo studente per rendersi conto del grado di comprensione della materia.
Negli ultimi anni sono stati svolti tre compiti inter-corso, sugli argomenti e nei periodi di seguito indicati.

materiali (calcestruzzo, acciaio); flessione semplice; sforzo normale; flessione composta terza settimana di aprile
taglio; torsione; stati limite di esercizio; cemento armato precompresso terza settimana di maggio
acciaio; analisi strutturale (metodo delle forze e degli spostamenti, travi su suolo elastico) terza settimana di giugno

Gli studenti che mostrano (mediamente su tutti e tre i compiti) un sufficiente grado di preparazione sono esonerati dal compito scritto se sostengono l'esame nei mesi di giugno o luglio. In casi particolari (esito positivo nettamente superiore alla media) l'esonero dal compito scritto potrà valere anche per esami svolti nel mese di settembre.
Gli studenti che hanno completato il progetto in anni precedenti ed intendono sostenere l'esame nell'appello di metà giugno (che è predisposto espressamente per loro) saranno esentati dal compito scritto se hanno mostrato sufficiente preparazione nei primi due compiti.


Date di esami per gli studenti del corso 2000/01:

12 giugno
     (*)
27 giugno
12 luglio
13 settembre
3 ottobre
metà o fine novembre fine gennaio 2002 fine febbraio 2002

(*)  seduta riservata agli studenti che hanno completato il progetto in anni precedenti


Programma del corso e argomento delle lezioni

Le lezioni del corso sono divise in quattro moduli teorici (cemento armato ordinario, cemento armato precompresso, acciaio, analisi strutturale) ed un modulo applicativo (progetto di elementi strutturali). E' disponibile l'elenco delle  lezioni svolte nell'anno 1999/00 e delle lezioni svolte nell'anno 2000/01.
All'inizio di ogni nuovo corso viene messo a disposizione un programma abbastanza dettagliato nel quale è indicato il contenuto previsto per ciascuna lezione del corso, che viene aggiornato durante lo svolgimento.


Testi consigliati e materiale didattico a disposizione

Cemento armato:

Un libro che si ritiene di segnalare, perché ottimo (anche se non segue esattamente lo stesso sviluppo degli argomenti portato avanti nel corso) è:
    G. Toniolo, Cemento armato, Masson (2 volumi).

Un libro utile per le applicazioni progettuali, anche se non aggiornato agli stati limite, è:
    M. Pagano, Teoria degli edifici. Vol. 2°, Edifici in cemento armato, Liguori.

Come supporto principale si consiglia il volume:
    A. Ghersi, Tecnica delle costruzioni, il cemento armato, CUEN.
Questo volume è relativo a una parte delle lezioni da me svolte su tale argomento (metodi di verifica, normativa, calcestruzzo ed acciaio, generalità sulla flessione composta, flessione semplice, sforzo normale, presso e tensoflessione, taglio). Il volume non è in commercio, ma viene stampato all'occorrenza in un numero limitato di copie (e fornito a prezzo di costo).
Per le parti non incluse nel volume verranno messi a disposizione appunti riepilogativi, anche se molto sintetici.

Come guida per le applicazioni progettuali si consiglia il volume:
    A. Ghersi, L. Blandini. Progetto di elementi strutturali in cemento armato, CUEN.
Questo volume di circa 100 pagine contiene la relazione di calcolo, con commenti, e le tavole di un progetto tipo, che può costituire una guida ragionata per lo studente nello svolgimento del progetto. Il volume non è in commercio, ma viene stampato all'occorrenza in un numero limitato di copie (e fornito a prezzo di costo).
Il testo è disponibile anche sotto forma di file.
Sono inoltre disponibili le seguenti tavole (disegni Autocad, formato .DWG): solaio a 2 travetti per metro, solaio a 3 travetti per metro, trave, pilastri, trave di fondazione.

Acciaio: 

I libri di seguito indicati possono essere utili, anche se non indispensabili ai fini del superamento dell'esame.

Un libro molto completo dal punto di vista teorico (anche al di là degli argomenti trattati nel corso) è:
   
G. Ballio, F.M. Mazzolani, Strutture in acciaio, Hoepli.

Interessante, in particolar modo per i richiami storici, è il libro:
    E. F. Radogna, Tecnica delle costruzioni, acciaio, Masson.

Un po’ più applicativo è il libro:
    N. Scibilia, Progetto di strutture in acciaio, Flaccovio.

Ho comunque preparato, spesso traendo indicazioni dal libro di Ballio e Mazzolani, degli appunti sintetici:

-      Acciaio: materiale, imperfezioni, stati limite di servizio, verifiche secondo il metodo delle tensioni ammissibili, verifiche allo stato limite ultimo, instabilità, collegamenti bullonati, collegamenti saldati
Questo materiale è anche a disposizione presso materiale una copisteria di Piazza Archimede.

Indicazioni generali su modellazione, analisi strutturale, metodi di verifica (dalle tensioni ammissibili allo stato limite ultimo), normativa sono contenute nei primi tre capitoli del mio libro:
    A. Ghersi, Tecnica delle costruzioni, il cemento armato, CUEN.

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.


Prerequisiti:

Anche se ciò può apparire un po' semplicistico e limitativo, ho preparato un elenco di argomenti di base che ritengo necessario conoscere per iniziare il corso di Tecnica delle costruzioni. Probabilmente ve ne saranno anche altri che ho dimenticato di includere nell’elenco. La mancata inclusione non può ovviamente essere usata dallo studente come scusa per non conoscere l’argomento.


Altro materiale a disposizione

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

Per chi vuole disegnare le tavole del progetto utilizzando Autocad, è disponibile:

-     un documento contenente suggerimenti generali, indicazioni sul formato delle tavole, su unità grafiche, spessori, dimensioni delle scritte, consigli per il plottaggio (file Disegno2001.doc per Word).
Nota: sembra che questo file si sia perso; verrà messo a disposizione appena ritrovato o rifatto.

-      i file di esempio relativi alle tavole da preparare (solaio a 2 travetti per metro, solaio a 3 travetti per metro, trave, pilastri, trave di fondazione) già citati in precedenza a proposito del volume "Progetto di elementi strutturali in c.a."

Si  consiglia fortemente agli studenti di seguire le indicazioni generali e di adattare alle proprie situazioni la mascherina tipo delle tavole

E' disponibile il materiale didattico relativo all'uso di Autocad preparato dall'ing. Marco Muratore ed utilizzato per il seminario tenuto durante il corso 1998/99. Si tratta di quattro file di testo per Word 97, compressi in un unico file (Lezioni-Autocad.zip, di 100k).

E' anche disponibile un programma (Momcad) per la creazione di file DXF contenenti il diagramma del momento flettente


Per chi deve svolgere una tesi di laurea sotto la guida del prof. Ghersi, è disponibile:

-     un documento contenente istruzioni sul formato da utilizzare nella tesi (file Istruz-tesi.doc)

-     quattro file contenenti i font del carattere CenturySchoolbook, di cui è consigliato l'uso (file schlbk.ttf, schlbkb.ttf, schlbkbi.ttf, schlbki.ttf)

I file elencati sono compressi in un unico file, Tesi.zip.


Analisi dei carichi

Nei primi giorni del corso parecchi studenti hanno chiesto dove potevano reperire i pesi specifici di alcuni materiali da costruzione, necessari per svolgere l’analisi dei carichi. Tali informazioni, contenute nel D.M. 9/01/1996 e nei manuali tecnici, sono anche riportate su una dispensa che ora è disponibile. Si riportano, comunque, un elenco dei pesi specifici che potrebbero essere necessari:

Calcestruzzo armato g = 25 kN/m3
Massetto g = 18 kN/m3
Malta e intonaco g = 20 kN/m3
Granito g = 27 kN/m3
Gres g = 22 kN/m3

Il peso dei laterizi è tratto dal catalogo di un’azienda e può chiaramente variare. La tabella che segue fornisce il peso della singola pignatta in funzione dell'altezza Hp.

Hp [cm]

12

14

16

18

20

22

24

Peso [kN]

0.062

0.068

0.069

0.076

0.082

0.085

0.101


Compiti scritti assegnati in anni precedenti

Per quanto riguarda i compiti scritti d'esame, si tenga presente che vi sono state alcune variazioni di programma negli anni, specie a partire dal 1999/2000.
Per quanto riguarda i compiti assegnati durante il corso si tenga presente che la tipologia di quesiti usata negli anni 1997/98 e 1998/99 è leggermente diversa da quella utilizzata a partire dal 1999/2000.

Compiti scritti d'esame

Sono disponibili:

I testi dei compiti scritti di esame assegnati dal gennaio 1997 al marzo 1999 (file Compiti-scritti-97-99.zip, di 120 k);

I testi dei compiti scritti di esame assegnati dal giugno 1999 al febbraio 2001 (file Compiti-scritti-99-01.zip, di 188 k).

Compiti assegnati durante il corso

Sono disponibili:

Il testo dei tre compiti svolti durante il corso 1997/98, con le risposte commentate (file Compiti97-98.zip, di 82 k);

Il testo dei tre compiti svolti durante il corso 1998/99 (file Compiti98-99.zip, di 169 k). Per i primi due sono disponibili, oltre al testo, anche le risposte commentate, mentre per il terzo sono disponibili solo i quesiti, senza indicazioni sulle risposte esatte;

Il testo dei tre compiti svolti durante il corso 1999/00, con le risposte commentate (file Compiti99-00.zip, di 150 k);

Il testo dei tre compiti del 19 aprile, 29 maggio e 15 giugno 2001, con relative risposte e punteggi assegnati agli studenti, nonché la valutazione finale (file Compiti00-01.zip di 665 kB).

Il file contiene:
Com04-01.doc Testo delle 4 versioni alternative del compito del 19 aprile
Com05-01.doc Testo delle 4 versioni alternative del compito del 29 maggio
Com06-01.doc Testo delle 4 versioni alternative del compito del 15 giugno
Risp04-01.doc Testo della prima versione del compito del 19 aprile con relative risposte
Risp05-01.doc Testo della prima versione del compito del 29 maggio con relative risposte
Risp06-01.doc Testo della prima versione del compito del 15 giugno con relative risposte
Ver01.exe Programma che consente di conoscere il punteggio avuto dal singolo studente nel primo, secondo o terzo compito, dettagliatamente per ciascuna domanda, nonché la valutazione finale. Il programma utilizza i file Comp1-01, Comp2-01, Comp3-01, Punt01.txt e Tc01nomi (forniti insieme al programma), che devono essere presenti nella cartella di lavoro del programma.
Comp1-01
Comp2-01
Comp3-01
Punt01.txt
Tc01nomi
File utilizzati dal programma Ver01