ECTS - University of Pisa
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici per comprendere e analizzare le strutture di calcestruzzo armato e di muratura e prevedere la loro risposta strutturale e il livello di sicurezza, nell’ambito del processo di progettazione delle nuove costruzioni, in accordo con i codici normativi italiani ed europei.
Gli studenti che seguiranno il corso acquisiranno la capacità di calcolare le strutture di calcestruzzo armato, in accordo con la normativa vigente italiana. L’insegnamento in aula prevede esercitazioni, nelle quali saranno applicati i contenuti delle lezioni sotto forma di esempi svolti. Sarà inoltre offerta l'opportunità di svolgere singolarmente un esercizio sottoforma di elaborato progettuale completo.
The Reinforced Concrete Structures course aims at giving the students basic theoretical and practical tools to understand and analyse current R.C. structures and to predict the structural response and the static safety level of reinforced concrete and prestressed concrete structures within the frame of design processes for new constructions in accordance with italian and European standard codes. The student who successfully completes the course will have the ability to design, draw and calculate reinforced concrete structures and prestressed concrete structures composed by beam elements in accordance to Structural Eurocodes and the national italian technical prescriptions (NTC).
Saranno verificate le conoscenze dello studente sui principali argomenti del corso.
Metodi di verifica:
E' prevista la possibilità di sviluppare una esercitazione progettuale facoltativa. Gli studenti che la svilupperanno dovranno sostenere una prova preliminare scritta semplificata e discutere il progetto durante la prova orale.
During the final oral assessment the student must demonstrate to be able to discuss the technical solutions he has choosen in his project. He must also have the ability to answer theretical questions and to solve practical problems concerning the design and the calculation of R.C. structures.
Methods:
There is the possibility, not mandatory, of carrying out the design of a simple r.c. structure before the final exam. The students that decide to execute the design will face a simplified written exam and will discuss the design during the oral examination.
Lo studente che avrà sostenuto l'esame avrà acquisito la capacità di effettuare l'analisi dei carichi agenti sulle strutture e di stabilire le condizioni di carico necessarie per la sicurezza, in relazione alle condizioni d'uso dell'edificio. Dovrà quindi essere in grado di svolgere un elaborato progettuale completo per una semplice struttura di calcestruzzo armato sita in zona non sismica, completo di disegni di dettaglio. Lo studente sarà altresì in grado di effettuare la progettazione e la verifica di resistenza di edifici semplici in muratura.
L'esercizio scritto preliminare al colloquio orale è volto a verificare la capacità di analizzare i carichi agenti su un elemento strutturale, in relazione all'uso che ne viene fatto, e di comporre le combinazioni di carico che rendano massime le sollecitazioni nelle diverse sezioni, oltre che di calcolare gli inviluppi delle caratteristiche della sollecitazione in semplici strutture. Sarà altresì accertata la capacità di effettuare il predimensionamento e la verifica di resistenza delle sezioni, oltre che di disegnare correttamente le orditure nella struttura.
Attraverso il colloquio orale sarà verificata la capacità dello studente di discutere con proprietà di linguaggio le problematiche relative alla sicurezza delle strutture in generale e alla tecnologia e al funzionamento statico delle strutture di calcestruzzo armato e di quelle di muratura. Inoltre sarà verificata l'abilità nella verifica delle sezioni di travi e pilastri di c.a., oltre che edifici semplici in muratura.
Lo studente potrà sviluppare sensibilità alle problematiche relative alla sicurezza delle strutture e acquisire conoscenze sulle peculiarità e sul funzionamento statico delle strutture di c.a. e di muratura, in relazione alla tipologia e al materiale impiegato.
L'accertamento dell'acquisizione da parte dello studente degli obiettivi stabiliti sarà effettuata durante il breve esercizio scritto e il colloquio orale attraverso domande riguardanti casi pratici affrontati a lezione o meno, tratti comunque dall'esperienza reale.
Le conoscenze iniziali che lo studente deve possedere sono relative alla risoluzione di strutture isostatiche.
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
1 DALLA SCIENZA ALLA TECNICA DELLE COSTRUZIONI (L = 6 ore)
Richiami di teoria delle strutture.
Concetto di rigidezza, resistenza e duttilità di una struttura.
Estensione dell’analisi strutturale oltre il dominio elastico: cenni all’analisi limite, o a rottura, delle travature.
2 LA SICUREZZA STRUTTURALE (L = 12 ore)
Nozioni base di analisi statistica e calcolo delle probabilità per la determinazione della sicurezza strutturale.
I valori caratteristici delle azioni e delle caratteristiche dei materiali: definizione e classificazione delle azioni.
Le combinazioni delle azioni per SLU e SLE.
3 TECNOLOGIA DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO (L = 6 ore)
Il materiale: i calcestruzzi di cemento e gli acciai da c.a., i legami costitutivi e le prove sui materiali. La qualificazione dei materiali e le prove in cantiere.
L’accoppiamento tra calcestruzzo e barre di armatura, il fenomeno dell’aderenza e quello della fessurazione del cls.
Ritiro e viscosità del calcestruzzo: il fenomeno, i valori in gioco e gli effetti.
La disposizione razionale delle armature e le indicazioni della normativa: il confinamento, il copriferro e i requisiti per la durabilità.
4 IL CALCOLO DELLE STRUTTURE DI CALCESTRUZZO ARMATO (L = 16 ore)
La concezione strutturale: tipologie e schemi statici.
Le sezioni nello stato I, II e III; la teoria convenzionale nello stato I e II e il calcolo delle tensioni per una trave inflessa.
La teoria del calcolo a rottura (stato III); costruzione e uso dei domini di interazione (M-N) delle sezioni in c.a.
Il modello a traliccio di Ritter-Mörsch per le travi soggette a taglio e quello di Rausch per le travi soggette a torsione.
Il calcolo delle sollecitazioni: il calcolo elastico con redistribuzioni.
La verifica di resistenza delle sezioni con il metodo semi-probabilistico agli S.L.: rottura per forza normale, flessione, taglio e torsione.
Stato limite di deformazione e fessurazione.
La disposizione delle armature nelle travi: prescrizioni normative e indicazioni di pratica.
I solai in laterizio armato in c.a.\ c.a.p.: metodi di calcolo e disposizioni costruttive.
Gli elementi tozzi: metodi di calcolo e disposizioni costruttive.
Il problema della stabilità delle strutture in c.a. (cenni).
__________________________________________________________________
ATTIVITA’ SVOLTE NELLE ESERCITAZIONI (E = 20 ore)
Calcolo delle caratteristiche della sollecitazione nei sistemi di travi e calcolo delle sollecitazioni in strutture a telaio con metodi semplificati;
progettazione di edifici in calcestruzzo armato;
esempi svolti di strutture di c.a.
1 Basis of Structural Design (Eurocode 0). Concepts of Elasticity, Plasticity, Strength, Stiffness applied to plane structures made of beams. Basic concepts of Limit Analysis. Greenberg-Prager Theorem and its applications. Concepts of structural azardd, risk, serviceability. Probabilistic Assessment of Structural Safety 2 Actions on structures (Eurocode 1) Gravity loads, Service loads, Snow loads, Wind loads, Thermal actions, Accidental loads according to. 3 Reinforced Concrete Structures (Eurocode 2) a) Technology. Structural concretes: fundamental mechanical and rheological properties, production of concrete and of concrete structures. R.C structural steel bars and their mechanical properties. Anchorage of steel bars in concrete volumes. The problem of fissuration and of bond between steel bars and concrete. Introduction and diffusion of forces. The rational distribution of reinforcements. Strut-and- tie scheme. The structural conception of the R.C. buildings and structural tipologies. Structural decks in R.C.buildings. The technology of prestressed R.C. structures. b) Calculations. Conventional linear elastic theory in phases I and II. Theory of calculation at collapse in phase III. Structural ductility concept. Assessment and use of interactions domains for R.C. beams sections. Semi-probabilistic methods for the assessment of structural safety. Calculation of deformations and of crack widths. R.C beams submitted to bending, compression, shear, torsion.
All the lessons will be given through Teams.
The code of the of the team is: m3o1x95
