ACCIAIO, CEMENTO ARMATO, SISMICA ED ALTRO

 a cura di Aurelio Ghersi
     

CORSO DI PROGETTO DI STRUTTURE IN ZONA SISMICA - anno accademico 2017/18

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Il corso è svolto nell'ambito del corso di laurea magistrale in Ingegneria civile strutturale e geotecnica

Docenti: Aurelio Ghersi (modulo A) e Fabio Neri (modulo B)

Le informazioni sul corso sono accessibili mediante il menu riportato a fianco. Le informazioni disponibili in questa pagina sono aggiornate a lunedì 25 settembre 2017

Nota: le informazioni qui riportate riguardano solo la parte del corso tenuta de me (Aurelio Ghersi)
 

Finalità del corso
Modalità di svolgimento
Orario lezioni e date esami
Programma del corso e materiale didattico
Materiale relativo alle lezioni e alle revisioni del progetto
Compiti scritti e statistiche

Finalità del corso

La Sicilia è stata colpita nel passato da numerosi eventi sismici estremamente violenti, come il terremoto della Val di Noto del 1693 e quello, ancora più tragico, di Messina del 1908. Ma in realtà una buona parte del territorio italiano è soggetta ad un forte rischio sismico e le norme più recenti, dall'Ordinanza 3274 del 2003 alle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008, classificano come sismico l'intero territorio nazionale. E' quindi evidente che non ha senso, ed è ormai anche giuridicamente impossibile, progettare una qualsiasi struttura senza tenere conto degli effetti sismici.

A differenza dei carichi verticali e - per le strutture usuali - anche del vento, che sono considerate come azioni statiche (cioè di cui si può trascurare la variazione nel tempo), il terremoto è un'azione dinamica, cioè rapidamente variabile nel tempo. Inoltre è usuale progettare le strutture antisismiche accettando che esse, durante un evento molto violento, si danneggino, manifestando quindi un comportamento fortemente non lineare, ben diverso da quello fornito dalle analisi elastiche lineari (che costituiscono l'oggetto del corso di Scienza delle costruzioni ma vengono usate anche nel corso di Tecnica delle costruzioni per esaminare l'effetto dei carichi verticali). Tutto ciò rende rende estremamente complesso - e in pratica impossibile - una determinazione rigorosa dell'effetto di un terremoto sulla struttura. La normativa propone quindi metodi semplificati che rendono agevole la progettazione si strutture sismoresistenti. Essi si basano però su presupposti che il progettista non può ignorare se non vuole rischiare di commettere errori tali da invalidare completamente l'efficacia della progettazione.

Gli studenti del corso di laurea magistrale in ingegneria civile strutturale e geotecnica hanno nel loro piano di studio materie che affrontano le basi del comportamento dinamico e del comportamento non lineare: Dinamica delle strutture in zona sismica, Meccanica e dinamica delle terre, Analisi anelastica delle strutture. Voglio però evidenziare che, anche se approfondire gli aspetti matematici delle problematiche innanzi citate è sicuramente utile, la principale necessità del progettista strutturale è comprendere il comportamento fisico. Pertanto una prima parte del corso sarà dedicata all'esame del comportamento dinamico non lineare delle strutture, richiamando sinteticamente alcuni aspetti matematici di base ma soprattutto riflettendo, anche con esempi molto semplici, sul senso fisico di tale comportamento e sui modi in cui si può semplificare la valutazione della risposta sismica di una struttura, per giungere a procedimenti con diverso grado di complessità che basano il giudizio sull'esame delle sollecitazioni (approccio basato sulle forze = force based design) o delle deformazioni (approccio basato sugli spostamenti = displacement based design).

Partendo da questa base, è possibile comprendere in che modo impostare correttamente il processo progettuale, con l'obiettivo di ottenere una struttura (anzi, meglio ancora, un intero oggetto edilizio - che include anche i cosiddetti elementi non strutturali) che rispetti sostanzialmente (non solo formalmente) i requisiti della norma e sia quindi in grado di superare nel miglior modo possibile il terremoto.

Ovviamente nel corso si esamina in dettaglio l'attuale normativa sismica europea ed italiana, cercando però soprattutto di chiarire la distinzione tra principi e regole applicative e di fornire una guida per destreggiarsi tra le centinaia di pagine della norma e per essere capaci di affrontare anche problemi specifici non sempre ben chiariti dalle norme.

Nel corso vengono sviluppati esempi applicativi che mostrano come operare per le diverse tipologie strutturali, partendo dalle strutture intelaiate in cemento armato per edifici, che costituiscono una grande percentuale del patrimonio edilizio di nuova costruzione. Vengono esaminate però anche tipologie come quelle di strutture in c.a. con pareti e di strutture in acciaio a telaio oppure controventate, nonché tipologie innovative come quella che prevede l'isolamento alla base degli edifici.

Particolare attenzione è infine data nel corso di Progetto di strutture in zona sismica alla modellazione delle strutture ed alle applicazioni progettuali (partendo dal principio che fare è il modo migliore per imparare).