Università di Catania | Facoltà di Ingegneria | DICA | Sezione di Ingegneria Strutturale 

Facoltà di Ingegneria, Catania

Laboratorio progettuale (strutture)
Anno accademico 2004/05

Docente:
Edoardo Marino
Informazioni disponibili, aggiornate al
10 ottobre 2005:

Aggiornamenti dell'ultim'ora

Non ci sono aggiornamenti.


Orario delle lezioni e di ricevimento

Le lezioni dell'anno accademico 2004/05 si svolgeranno col seguente orario:
martedì, ore 11:00-13:00, aula IC
martedì, ore 17:00-20:00, aula I
B

Il ricevimento studenti si svolgerà il:
mercoledì, ore 9:00-11:00


Obiettivi e contenuto del corso

La struttura di un edificio è un organismo estremamente complesso costituito da diversi elementi strutturali. Questi interagiscono e collaborano reciprocamente per sopportare i carichi esterni garantendo la sicurezza e la funzionalità dell’edificio. Il corso di Tecnica delle Costruzioni affronta la problematica del progetto strutturale degli edifici, ma a causa della sua vastità certamente non la esaurisce. Ad esempio, in tale corso non vengono fornite indicazioni sul progetto degli edifici in zona sismica. Inoltre, seppure vengano analizzati, anche attraverso applicazioni progettuali, diversi degli elementi strutturali che costituiscono l’edificio (pilastri, travi e solai) molti altri elementi (solai prefabbricati, realizzazione di fori nei solai, scale, sbalzi diversi da quello in prosecuzione di solaio, strutture di fondazione, ecc.) non vengono esaminati.

Il Laboratorio Progettuale di Strutture si propone di integrare la preparazione acquisita dallo studente attraverso il corso di Tecnica delle Costruzioni affrontando quegli argomenti che, pur essendo importanti, non siano stati trattati per motivi di tempo. A tal proposito, credo sia immediato comprendere l'importanza di conoscere le problematiche dell'ingegneria sismica per chi deve operare in una regione, come la Sicilia, quasi interamente sismica. Pertanto, un’ampia parte del laboratorio è dedicata a fornire agli gli studenti almeno le competenze basilari in tale settore. Inoltre, facendo riferimento alla tipologia strutturale più diffusa nel nostro paese (edifici con struttura in cemento armato), vengono analizzati i singoli componenti strutturali dell’edificio. Per ciascuno di essi si esaminano le caratteristiche tecnologiche, il processo di realizzazione, i modelli di comportamento ed i criteri per il loro dimensionamento. Và sottolineato, infine, che il laboratorio mira soprattutto a fornire allo studente una metodologia generale di approccio alla progettazione delle strutture. Ciò gli consentirà, nella sua futura attività professionale, di affrontare anche i numerosi problemi di progettazione che non sono esplicitamente trattati nel laboratorio o i altri corsi. Poiché l’acquisizione di un tale modus operandi è essenzialmente frutto dell’esperienza, verranno semplificati alcuni argomenti teorici aventi minore ricaduta applicativa e verrà dato spazio alle applicazioni progettuali.

In sintesi, il corso si propone di:

-        fornire le conoscenze di base della dinamica delle strutture;

-        analizzare le prescrizioni contenute nella normativa antisismica;

-        affrontare gli aspetti teorici ed applicativi della progettazione ed il calcolo di strutture antisismiche in c.a. per edifici;

-        studiare i principali elementi strutturali che costituiscono l’edificio dallo definizione dei modelli di calcolo fino alla produzione del disegno esecutivo;

-        trasmettere un efficace approccio metodologico per affrontare e risolvere un qualunque problema strutturale.

 

Programma del corso:

Nel corso verranno trattati gli argomenti di seguito elencati:

-        Cenni di sismologia: cause dei terremoti; propagazione delle onde sismiche; strumenti di misurazione; scale di intensità energetica

-        Oscillatore semplice elastico: equazione del moto; vibrazioni libere; vibrazioni forzate – forzante sinusoidale, risonanza; vibrazioni forzate – forzante sismica, risoluzione numerica; spettri di risposta elastica; spettri di risposta forniti dalla normativa; passaggio dall’analisi dinamica all’uso di forze statiche

-        Risposta elastica di sistemi a più gradi di libertà: equazione del moto di sistemi piani; vibrazioni libere; moto con forzante sismica; analisi modale; sovrapposizione SRSS e CQC; analisi statica; schemi spaziali; limiti di applicabilità dell’analisi statica; indicazioni di normativa

-        Oscillatore semplice a comportamento non lineare: duttilità; equazioni del moto; risposta non lineare e richiesta di duttilità; spettri di risposta a duttilità assegnata

-        Risposta inelastica di sistemi a più gradi di libertà: spettri di progetto; schemi strutturali e fattore di struttura; schemi piani e schemi spaziali; indicazioni progettuali e particolari costruttivi

-        Progetto di un edificio a struttura intelaiata in c.a. soggetto ad azioni orizzontali: comportamento strutturale; impostazione della carpenteria; dimensionamento degli elementi strutturali; verifica di massima; criteri di ridimensionamento in seguito ai risultati del calcolo; calcolo e disposizione dell’armatura in travi e pilastri

-        Solai e relative problematiche: tipologie di solaio, sbalzo laterale, sbalzo d’angolo, fori nei solai.

-        Scale: scale a soletta rampante, scale con trave a ginocchio, scale alla Giliberti.

-        Strutture di fondazione: plinti diretti, travi rovesce, reticoli di travi, platee dirette, plinti su pali.


Applicazioni progettuali:

Le applicazioni progettuali consistono nella progettazione di un edificio antisismico a struttura intelaiata e nell’analisi approfondita di un singolo componente strutturale da me assegnato (un solaio o uno sbalzo o una struttura di fondazione o altro). Le revisioni dei progetti si svolgeranno il mercoledì dalle ore 9:00 alle ore 11:00 e continueranno sino al 21 settembre 2005. Pertanto il progetto va necessariamente terminato al più tardi entro questa data.

Progetto dell’edificio:

-       definire la carpenteria di un edificio dotato di piano tipo (partendo da una pianta architettonica portata dallo studente o fornita da me stesso); potete scaricare un esempio di pianta di carpenteria cliccando qui;

-      dimensionare travi e pilastri;

-       risolvere lo schema strutturale con programmi di calcolo che verranno messi a disposizione;

-      verificare sommariamente la correttezza del dimensionamento (modificando le sezioni, se necessario);

-       armare una trave ed un pilastro;

-      occorrerà realizzare con Autocad una tavola in scala 1:50 della pianta architettonica e della carpenteria esecutiva del piano tipo dell'edificio esaminato; per le armature di trave e pilastri, è sufficiente uno schizzo a mano libera o, qualora lo studente lo preferisca, una tavola con Autocad.

Analisi monografica di un componente strutturale:

-       analizzare il componente strutturale assegnato (caratteristiche costruttive, modalità di messa in opera, comportamento strutturale, interazione col resto della struttura);

-      definire il modello di comportamento ed i criteri di progetto appropriati;

-      eseguire il dimensionamento ed il progetto delle armature;

-      realizzare l’elaborato grafico esecutivo con Autocad nella scala appropriata.


Materiale didattico:

Scarica le presentazioni relative alla prima lezione.

Il Prof. Ghersi stà attualmente scrivendo un libro sul progetto di edifici antisismici in cemento armato. E' possibile scaricare le bozze dei capitoli 2 e 4.

Sono disponibili anche le presentazioni preparate per un corso di aggiornamento sulla progettazione di edifici antisismici tenuto a Catania.

La normativa sismica italiana è contenute nell'Ordinanza 3274 (Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica, G.U. 8/5/03). Per questa ordinanza è stata successivamente fatta un'errata corrige (Ordinanza 3316). E' disponibile un file, preparato dall'Ordine degli ingegneri di Catania, che contiene  l'Ordinanza 3274 e l'errata corrige.


Esame:

L'esame consisterà esclusivamente in una prova orale.

Gli esami si svolgeranno secondo il seguente calendario:

Venerdì, 8 Luglio 2005 a partire dalle ore 9:00, aula P5
Lunedì, 25 Luglio 2005 a partire dalle ore 9:00, aula P5

Giovedì, 15 Settembre 2005 a partire dalle ore 9:00, aula P5
Venerdì, 30 Settembre 2005 a partire dalle ore 9:00, aula P5

Si ricorda che per poter sostenere l'esame è necessario aver completato gli elaborati progettuali.