21010036-2 - FONDAMENTI DI GEOTECNICA

Conoscenza del comportamento qualitativo e connessa modellazione fisico matematica di alcune morfologie strutturali: telai piani e telai spaziali, travature reticolari piane e spaziali, travi Vierendeel, graticci di travi inflesse, archi, setti portanti. Impostazione di un progetto strutturale preliminare. Cenni su classificazione, resistenza e deformabilità dei materiali geotecnici.

Canali

GABRIELE STEFANO

scheda docente | materiale didattico

Programma

Programma dell’insegnamento

1. Lezioni introduttive
Introduzione ai problemi progettuali strutturali:
a) superamento di luci con uno o più punti di appoggio,
b) presenza di aggetti in una struttura,
c) concezione strutturale di un edificio multipiano.

2. Meccanica dei solidi e della trave
Statica sistemi vincolati di travi isostatiche (richiamo)
Il concetto di tensione di Cauchy.
Cenni di Meccanica dei materiali: acciaio, legno, cemento armato. Resistenze caratteristiche e di progetto. Concetti base: elasticita’ ed anelasticita’: isotropia ed anisotropia: fragilita’ e duttilita’.
Modello di trave di Bernoulli e campi di spostamento in travi elastiche.


3. Tra la Teoria delle Strutture e la Progettazione Strutturale
Analisi dei carichi: concetto di area di influenza di una trave e di un pilastro.
Primo dimensionamento a resistenza di una trave e di un pilastro. Verifica a deformabilita’ di una mensola. Travi a mensola a sezione variabile.
Progetto e verifica di una travatura reticolare in acciaio in 3D.
Metodi di risoluzione delle strutture iperstatiche intelaiate: integrazione della linea elastica, metodo delle forze e metodo delle rigidezze. Peculiarita’ e vantaggi dei tre metodi. Applicazioni del metodo delle forze e del metodo delle rigidezze. Telai shear–type e travi Vierendeel. I controventi: concetti e confronti. Centro di un sistema di vettori paralleli. Centro delle rigidezze di un impalcato controventato. Graticci di travi inflesse. Archi: circolari, parabolico. Concetto di funicolarita’. Spinta e metodi di eliminazione della spinta di un arco.
Introduzione ai telai spaziali. Centro delle rigidezze. Centro delle masse.
Cenni di dinamica delle strutture. Concetto di risonanza. Introduzione all’analisi modale. Applicazioni nella progettazione preliminare di strutture intelaiate.

4. Lezioni del software SAP2000 per la modellazione e l’analisi delle strutture presentate nel corso.



Testi Adottati

per la parte teorica di scienza delle costruzioni:
Capecchi D., "Scienza delle Costruzioni", Ed. CISU, 1995

per la parte di progettazione strutturale:
Schodek D.L., “Strutture”, 4a ed., Patron Ed., Bologna, 2008
Sandaker B.N., Eggen A.P., Cruvellier M.R., “The structural basis of architecture”, 2nd ed., Routlege, Taylor and Francis, 2011

altri materiali didattici verranno forniti mediante la piattaforma MS Teams, nelle sezioni dedicate del Canale del Corso
la consegna degli elaborati richiesti verrà fatta mediante MS OneDrive su cartelle appositamente create e condivise in prossimità delle date di consegna



Bibliografia Di Riferimento

Eventuale materiale didattico aggiuntivo verrà indicato dal docente durante le lezioni e pubblicato sul canale MS TEAMS del corso

Modalità Erogazione

Il corso si sviluppa attraverso lezioni frontali, revisioni delle esercitazioni e del progetto strutturale e seminari specifici. Verranno spiegati e utilizzati due software per la modellazione strutturale. Il software Mathematica per la soluzione qualitativa dei problemi legati alla parte teorica. Questo strumento consente agli studenti di comprendere i modelli fisico-matematici proposti e di concentrarsi sulla concettualizzazione di un problema strutturale. Il software SAP2000 verrà utilizzato per concettualizzare e implementare un modello strutturale del progetto architettonico e per valutare la risposta numerica, una volta definiti i carichi di progettazione. Ciò consente agli studenti di disporre di uno strumento per la progettazione di elementi strutturali. Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti. In particolare si applicheranno le seguenti modalità: didattica a distanza tramite la piattaforma Microsoft Teams

Modalità Frequenza

gli studenti che non hanno almeno il 75% di presenze in aula non saranno ammessi all'esame. La presenza viene verificata in classe dal docente

Modalità Valutazione

Durante il corso vengono assegnati tre / quattro esercitazioni individuali, da consegnare in forma scritta e per le quali ogni studente avrà una valutazione. L'esame orale verterà sugli argomenti teorici sviluppati in classe e sulla discussione del progetto. Il progetto finale riguarda la modellazione strutturale e lo studio di una parte selezionata di un progetto architettonico, in accordo con l'insegnante. Viene consegnato in forma grafica (1/2 tavole) e una breve relazione sul modello numerico e l’analisi strutturale. Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche e della valutazione degli studenti. In particolare si applicheranno le seguenti modalità: didattica a distanza tramite la piattaforma Microsoft Teams. Istruzioni per gli esami in modalità remota: - il progetto finale verrà consegnato in formato PDF entro il giorno prima dell'esame. - L'esame si svolge come una riunione remota individuale con Microsoft Teams o altra piattaforma di videoconferenza. - È necessario che lo studente sia in grado di condividere lo schermo, al fine di mostrare (se richiesto) la possibilità di utilizzare il software SAP2000 e il software Mathematica. Deve anche essere in grado di mostrare (streaming live - con qualsiasi piattaforma utile, o scrivendo su una tavoletta grafica) un foglio bianco su cui scrive e spiega le formulazioni richieste per la parte teorica, disegna gli schemi strutturali utili per la discussione ed eventualmente disegnare diagrammi analitici (configurazioni deformate e diagrammi di sollecitazione).

SALERNO GINEVRA

scheda docente | materiale didattico

Programma

1. Lezioni introduttive
Introduzione ai problemi progettuali strutturali:
a) superamento di luci con uno o più punti di appoggio;
b) presenza di aggetti in una struttura;
c) concezione strutturale di un edificio multipiano.

2. Meccanica dei solidi e della trave
Statica sistemi vincolati di travi isostatiche (richiamo)
Il concetto di tensione di Cauchy.
Cenni di Meccanica dei materiali: acciaio, legno, cemento armato. Resistenze caratteristiche e di progetto. Concetti base: elasticita’ ed anelasticita’: isotropia ed anisotropia: fragilita’ e duttilita’.
Modello di trave di Bernoulli e campi di spostamento in travi elastiche.


3. Tra la Teoria delle Strutture e la Progettazione Strutturale
Analisi dei carichi: concetto di area di influenza di una trave e di un pilastro.
Primo dimensionamento a resistenza di una trave e di un pilastro. Verifica a deformabilita’ di una mensola. Travi a mensola a sezione variabile.
Progetto e verifica di una travatura reticolare in acciaio in 3D.
Metodi di risoluzione delle strutture iperstatiche intelaiate: integrazione della linea elastica, metodo delle forze e metodo delle rigidezze. Peculiarita’ e vantaggi dei tre metodi. Applicazioni del metodo delle forze e del metodo delle rigidezze. Telai shear–type e travi Vierendeel. I controventi: concetti e confronti. Centro di un sistema di vettori paralleli. Centro delle rigidezze di un impalcato controventato. Graticci di travi inflesse. Archi: circolari, parabolico. Concetto di funicolarita’. Spinta e metodi di eliminazione della spinta di un arco.
Introduzione ai telai spaziali. Centro delle rigidezze. Centro delle masse.
Cenni di dinamica delle strutture. Concetto di risonanza. Introduzione all’analisi modale. Applicazioni nella progettazione preliminare di strutture intelaiate.

4. Lezioni del software SAP2000 per la modellazione e l’analisi delle strutture presentate nel corso.


Testi Adottati

Le dispense del corso si trovano sul portale interattivo http://design.rootiers.it/strutture. L'elenco minimo delle dispense da studiare è il seguente:

1. Richiami dei contenuti della laurea triennale:
Forze_e_asse_centrale.pdf
Vincoli monolateri.pdf
Sezioni di Ritter.pdf
travi isostatiche_richiami.pdf
tensione_dimensionamento_trave_part I.pdf
tensione_dimensionamento_trave_part II.pdf

2. Strutture iperstatiche ed archi:
11.metodo degli spostamenti_richiami.pdf
linea elastica.pdf
il metodo delle forze.pdf
sul concetto di rigidezza e sul metodo.pdf
dispensa archi corretta 20_06_2013.pdf

3. Morfologia strutturale:
Ad astra per aspera.pdf
Ad astra per aspera- Si fa presto a dire aggetti.pdf
Gli edifici non volano-1.pdf
Gli edifici non volano-2.pdf
Ad astra per aspera3_3.00.1.pdf

4. SAP2000:
Sap2000.pdf

In aggiunta, esiste un elenco di video on line sulla piattaforma YOUTUBE, nei due canali "Portale di Meccanica" (42 video) e "Corso di recupero di Meccanica Strutturale" (7 video).


Bibliografia Di Riferimento

Le dispense del corso si trovano sul portale interattivo http://design.rootiers.it/strutture. L'elenco minimo delle dispense da studiare è il seguente: 1. Richiami dei contenuti della laurea triennale: Forze_e_asse_centrale.pdf Vincoli monolateri.pdf Sezioni di Ritter.pdf travi isostatiche_richiami.pdf tensione_dimensionamento_trave_part I.pdf tensione_dimensionamento_trave_part II.pdf 2. Strutture iperstatiche ed archi: 11.metodo degli spostamenti_richiami.pdf linea elastica.pdf il metodo delle forze.pdf sul concetto di rigidezza e sul metodo.pdf dispensa archi corretta 20_06_2013.pdf 3. Morfologia strutturale: Ad astra per aspera.pdf Ad astra per aspera- Si fa presto a dire aggetti.pdf Gli edifici non volano-1.pdf Gli edifici non volano-2.pdf Ad astra per aspera3_3.00.1.pdf 4. SAP2000: Sap2000.pdf In aggiunta, esiste un elenco di video on line sulla piattaforma YOUTUBE, nei due canali "Portale di Meccanica" (42 video) e "Corso di recupero di Meccanica Strutturale" (7 video).

Modalità Erogazione

Il corso è composto da lezioni, esercitazioni ed applicazioni progettuali effettuati in presenza. Le lezioni sono ex-cathedra, le esercitazioni e le applicazioni progettuali sono effettuate in aula e sono guidate dal docente e dal supporto didattico. Il corso consiste anche di una parte di recupero dei contenuti di meccanica strutturale e di tecnica delle costruzioni, tipici della laurea triennale. Questi contenuti vengono recuperati con l’ausilio di due canali YouTube dal titolo "Portale di Meccanica" e "Corso di recupero di Meccanica Strutturale". Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche. In particolare se questo insegnamento dovesse essere erogato in modalità a distanza, totalmente o in forma mista, si utilizzerebbero le piattaforme teams e zoom.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono aver seguito almeno il 75% delle lezioni per essere ammessi all'esame

Modalità Valutazione

Modalità di svolgimento degli esami in modalità tradizionale (in presenza): L’esame usualmente si compone di tre prove: a) una discussione sulle scelte progettuali strutturali, effettuata tramite la disamina di elaborati grafici e di una breve relazione tecnica; b) una prova pratica della conoscenza dettagliata di SAP2000, delle sue capacità di modellazione, ma anche della lettura ed interpretazione dei risultati prodotti dal software; c) una prova orale, sui contenuti teorici del corso, con esercizi effettuati all’impronta e dimostrazioni teoriche effettuate con linguaggio simbolico. Nel caso di un prolungamento dell’emergenza sanitaria da COVID-19 saranno recepite tutte le disposizioni che regolino le modalità di svolgimento delle attività didattiche. In particolare se questo insegnamento dovesse essere erogato in modalità a distanza, totalmente o in forma mista, si utilizzerebbero le piattaforme Teams e Zoom. In particolare: a) per la discussione sul progetto, la diretta via Teams con condivisione dello schermo, qualora la connessione digitale lo consenta. Laddove non sia possibile, il progetto viene inviato due giorni prima alla docente, oppure viene caricato sul portale di meccanica web 2.0 (http://design.rootiers.it/strutture/), e la sua valutazione pesa per 1/3 della valutazione complessiva dell'esame; b) la prova pratica di conoscenza di SAP2000 viene effettuata con condivisione dello schermo via Teams o Zoom e la valutazione di questa prova pesa per un terzo dell'esame; c) la prova orale è prova individuale viene effettuata con l’uso congiunto di teams e di whatsapp in modalità telecamera, e la sua valutazione pesa un terzo nella valutazione complessiva dell'esame.