ACCIAIO, CEMENTO ARMATO, SISMICA ED ALTRO

  a cura di Aurelio Ghersi
     

CORSO DI PROGETTO DI STRUTTURE IN ZONA SISMICA - anno accademico 2016/17

Lezioni di Aurelio Ghersi, modulo A

Obiettivo del corso è fornire allo studente le conoscenze teoriche e le capacità applicative necessarie per la progettazione di strutture antisismiche. Riporto qui un programma sintetico e poi, più in dettaglio, il contenuto di ciascuna delle lezioni dedicate specificamente a tale argomento

Comportamento sismico delle strutture (richiamo di concetti più o meno già noti)

I terremoti: cause, effetti, misura della loro intensità. Risposta elastica e spettri di risposta elastica. Analisi modale e analisi statica. Risposta in campo plastico. Verifica in termini di deformazioni plastiche o spostamenti. Duttilità e verifica in termini di forze. Spettri di progetto.

Progettazione di strutture antisismiche: edifici a struttura intelaiata in c.a.

Obiettivi della progettazione antisismica. Principi base della progettazione strutturale. Impostazione della carpenteria. Dimensionamento delle sezioni. Previsione delle caratteristiche di sollecitazione e verifica di massima. Modellazione della struttura. Modellazione delle azioni. Combinazioni di carico. Risoluzione degli schemi di carico. Giudizio sulla struttura. Combinazione dei risultati. Progetto delle armature.

Progettazione di strutture antisismiche: altre tipologie

Edifici in c.a. con pareti.

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.

Gli argomenti teorici e le indicazioni progettuali sono strettamente legati e non li differenzio nell'elenco che segue. Indico con Prog alcune ore che rientrano nell'orario definito per le lezioni, ma (salvo necessità di recupero ore perdute) saranno dedicate alla revisione del progetto, fatta in maniera collegiale ma con riferimento ai problemi di ciascun progetto individuale.

Modulo A - lezioni tenute da Aurelio Ghersi

mercoledì 12 ottobre
15-18

  

Presentazione del corso (modulo A e modulo B)
Organizzazione generale del corso, argomenti trattati, progetti da svolgere

Terremoti e normativa
Terremoti: cause, propagazione delle onde sismiche, effetti particolari (maremoti, movimento delle faglie, frane, liquefazione del terreno)
Effetto di terremoti di intensità medio-bassa, effetto di terremoti di intensità elevata
Evoluzione della classificazione dei terremoti e della normativa

Normativa
Normativa italiana ed europea. Distinzione tra principi e regole applicative. Classi d'uso delle costruzioni. Stati limite e relativa probabilità di superamento o periodo di ritorno

Risposta elastica
Visualizzazione della risposta con un apposito programma. Spettro di risposta elastica. Spettro di risposta elastica della normativa italiana

 3

giovedì 13 ottobre
8-10

  

Risposta elastica di schemi a più gradi di libertà
Analisi modale con spettro di risposta e analisi statica

Comportamento oltre il limite elastico
Comportamento di una sezione (diagramma momento-curvatura) e di un'asta (diagramma forza-spostamento). Modelli a plasticità diffusa e a plasticità concentrata (cerniera plastica); duttilità. Modalità di collasso e comportamento di un telaio.
Duttilità disponibile e richiesta di duttilità. Progettazione a duttilità assegnata; spettri di progetto

 5

mercoledì 19 ottobre
15-18

  

Processo progettuale, in presenza di azioni orizzontali
Principi base di buona progettazione: regolarità, semplicità, uniformità, simmetria, resistenza e rigidezza bi-direzionale, resistenza e rigidezza torsionale, resistenza e rigidezza dell'impalcato, fondazione adeguata

 8
  Carpenteria
Impostazione della carpenteria per carichi verticali

giovedì 20 ottobre
8-10

  

Carpenteria
Impostazione della carpenteria per carichi verticali
Impostazione della carpenteria per azioni orizzontali (edificio antisismico): orientamento dei pilastri in modo da garantire adeguata rigidezza nelle due direzioni, adeguata rigidezza torsionale, bilanciamento della struttura
Carpenteria dell'edificio antisismico; orientamento dei pilastri in modo da garantire adeguata rigidezza nelle due direzioni, adeguata rigidezza torsionale, bilanciamento della struttura

 10

mercoledì 26 ottobre
15-18

  

Processo progettuale
Problematiche da affrontare nell'analisi delle strutture antisismiche: carichi verticali in assenza e in presenza di sisma; componenti dell'azione sismica; posizione del centro di massa e eccentricità accidentale
Impostazione del processo progettuale e di calcolo: la relazione di validazione (ai sensi del capitolo 10 delle NTC) come guida al processo progettuale
Rigidezza degli elementi strutturali; elementi principali e secondari

 13

giovedì 27 ottobre
8-10

  

Processo progettuale
Esame dello spettro di risposta elastico; scelta della classe di duttilità della struttura; scelta del fattore di comportamento q; spettro di progetto
Dimensionamento del solaio e definizione dei carichi unitari

 15

mercoledì 2 novembre
15-18

  

lezione non tenuta

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giovedì 3 novembre
8-10

  

Processo progettuale
Criteri generali per il dimensionamento delle sezioni; previsione delle sollecitazioni per carichi verticali

 17

mercoledì 9 novembre
15-18

  

Processo progettuale
Previsione delle sollecitazioni per azione sismica: stima delle masse; forze orizzontali per analisi statica; tagli nei pilastri; momenti flettenti nei pilastri e nelle travi
Stima più corretta delle rigidezze e del periodo proprio della struttura. Iterazione del procedimento

 20

giovedì 10 novembre
8-10

 Prog

Progetto
Orario dedicato alla revisione collegiale dei progetti degli studenti

 22

mercoledì 16 novembre
15-18

  

Modellazione della struttura
Modellazione della struttura, per soli carichi verticali e in condizioni sismiche; modello di telaio spaziale e di insieme spaziale di telai piani, impalcato; rigidezza della sezione geometrica e rigidezza della sezione fessurata

 25

giovedì 17 novembre
8-10

  

Modellazione della struttura
Modellazione di un edificio: influenza della tamponatura; casi in cui è necessario inserirla nel modello; possibili modellazioni della tamponatura influenza del terreno, interazione terreno struttura e sua importanza
Modellazione della struttura in presenza di pareti del cantinato: aste con tratti rigidi; elementi finiti bidimensionali e problemi connessi

 27

mercoledì 23 novembre
15-18

  

Analisi
Valutazione rigorosa delle masse di piano. Masse di piano: baricentro e raggio d'inerzia; eccentricità accidentale; schemi di carico base da risolvere
Uso di programmi per la risoluzione della struttura

 30

giovedì 24 novembre
8-10

 Prog

Progetto
Orario dedicato alla revisione collegiale dei progetti degli studenti

 32

mercoledì 30 novembre
15-18

  

Analisi
Esame dei risultati: analisi statica; analisi modale; influenza dell'eccentricità accidentale e della contemporanea presenza delle due componenti

 35

giovedì 1 dicembre
8-10

 Prog Progetto
Orario dedicato alla revisione collegiale dei progetti degli studenti		 37

mercoledì 7 dicembre
15-18

   Armatura delle travi
Dagli schemi basi all'inviluppo dei risultati; progetto dell'armatura a flessione
Gerarchia delle resistenze; taglio nelle travi e armatura a taglio; tavola progettuale - travi		 40

giovedì 8 dicembre
8-10

  

giorno festivo

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mercoledì 14 dicembre
15-18

  

Armatura dei pilastri
Verifica e progetto delle armature per la sezione al piede dei pilastri;
Gerarchia delle resistenze; progetto a pressoflessione dei pilastri; armatura a taglio; tavola progettuale - pilastri

Armatura dei nodi. Fondazioni

 43

giovedì 15 dicembre
8-10

   Edifici in c.a. con pareti
Problemi relativi all'elemento parete: pareti snelle e pareti tozza
Problemi relativi alla struttura: pareti singole e pareti accoppiate; fattore di struttura in edifici con pareti
Problemi specifici delle pareti: comportamento elastico e comportamento non lineare, con conseguente incremento delle sollecitazioni
Taglio, pareti snelle		 45

mercoledì 21dicembre
16-19

   Edifici in c.a. con pareti
Taglio e scorrimento nelle pareti
Flessione composta nelle pareti: verifica e dimensionamento; zona critica		 48

giovedì 22 dicembre
8-10

   Edifici in c.a. con pareti
Esempio di dimensionamento e di calcolo di edificio con pareti
Verifica dell'impalcato: verifiche di rigidezza e verifiche di resistenza; azioni; modellazione; esempi applicativi		 50

mese di gennaio

  

lezioni tenute da Fabio Neri

 58

 

Modulo B - lezioni tenute da Aurelio Ghersi

martedì 28 marzo
14-16		  

Collegamenti in acciaio
Saldature, modalità di realizzazione e controlli; saldature a completa penetrazione e a cordoni d'angolo; dominio di resistenza sperimentale; domini di resistenza di normativa (sfera, ellissoide)

 2
mercoledì 29 marzo
16-19		  

Esempi di progetto di saldature.
Bulloni, tipi e classi; distanze minime e massime; modalità di lavoro dei collegamenti bullonati (a trazione, a taglio, a trazione più taglio, collegamenti ad attrito)

 5
martedì 4 aprile
14-16		  

Collegamenti in acciaio

 7
mercoledì 5 aprile
16-19		  

Collegamenti in acciaio

 10
parte restante del secondo semestre   lezioni tenute da Fabio Neri 58