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

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

sito web del corso da cui poter scaricare materiale didattico aggiuntivo e per eseguire la consegna delle esercitazioni in corso d'anno:
https://sites.google.com/view/meccstru-r3

Bibliografia Di Riferimento

Eventuale materiale didattico aggiuntivo verrà indicato dal docente durante le lezioni e pubblicato sul sito web del corso da cui poterlo scaricare anche per eseguire la consegna delle esercitazioni in corso d'anno: https://sites.google.com/view/meccstru-r3.

Modalità Erogazione

Il corso viene svolto 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.

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. 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).

Programma

1. Introduzione alla geotecnica
2. Definizioni, caratteristiche e classificazione dei terreni e delle rocce
3. Tensioni e resistenza dei terreni
4. Spinta dei terreni sui muri di sostegno
5. Cenni di sistemi di fondazione.

Testi Adottati

La dispensa di geotecnica si trova sul portale interattivo http://design.rootiers.it/strutture/ e si chiama:
cenni di geotecnica per principianti.pdf

Bibliografia Di Riferimento

"Fondamenti di geotecnica" di Riccardo Berardi, Città studi editore

Modalità Erogazione

Il corso è composto da lezioni, esercitazioni ed applicazioni progettuali. Le lezioni sono ex-cathedra, le esercitazioni e le applicazioni progettuali sono guidate dal docente e dall'assistente. 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 tramite didattica a distanza, con l’ausilio di due canali YouTube dal titolo "Portale di Meccanica" e "Corso di recupero di Meccanica Strutturale".

Modalità Frequenza

La frequenza del corso è obbligatoria, perché gran parte del lavoro si fa in aula, soprattutto in relazione alle esercitazioni progettuali. Per frequenza obbligatoria si intende almeno la presenza al 75% delle lezioni.

Modalità Valutazione

1. 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. 2. Modalità di svolgimento degli esami in modalità a distanza in caso di emergenza sanitaria (su piattaforma Teams): a) per la discussione sul progetto, la diretta via Teams con condivisione dello schermo, qualora la connessione 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 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.