ECTS - University of Pisa
Scheda programma d'esame
STRUCTURAL PROJECT
WALTER SALVATORE
Academic year2020/21
CourseSTRUCTURAL AND BUILDING ENGINEERING
Code263HH
Credits9
PeriodSemester 1 & 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
PROGETTO DI STRUTTUREICAR/09LEZIONI90
WALTER SALVATORE unimap
MASSIMO VIVIANI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completerà con successo il corso, acquisirà nozioni di concezione, progettazione, analisi e verifica di strutture in c.a.p. e in sistema misto acciaio c.a., nozioni e conoscenze per la progettazione, analisi e verifica di costruzioni prefabbricate nonché strutture e coperture di grande luce e/o grande impegno statico.
Knowledge

The student who completes the course successfully will acquire notions about the conception, design, analysis and verification of prestressed concrete structures and composite steel and concrete structures, notions and knowledge for the design, analysis and verification of precast buildings as well as structures of long span and / or great static stress.
Modalità di verifica delle conoscenze

Lo studente dovrà dimostrare di saper discutere i contenuti fondamentali del corso usando la terminologia appropriata. Durante l'esame orale lo studente dovrà essere in grado di dimostrare la sua conoscenza della materia oggetto del corso e di discutere criticamente le problematiche con proprietà di linguaggio.
Assessment criteria of knowledge

The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology. During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course topics and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression.
Capacità

Al termine del corso lo studente avrà acquisito competenze relative ai seguenti argomenti:

  • progettazione di costruzioni in calcestruzzo armato precompresso.
  • progettazione di costruzioni in struttura mista acciaio - calcestruzzo.
  • progettazione, verifica e montaggio di strutture speciali (strutture industriali, strutture a secco, strutture di copertura).
  • problematiche e metodologie di valutazione della sicurezza dei ponti esistenti.
Skills

At the end of the training course, students will own specific skills concerning the following topics:

  • design of prestressed concrete structures.
  • design of composite steel - concrete structures.
  • design, assessment and assembly of special structures (industrial structures, dry constructions, roof structures).
  • issues and methodologies for the safety assessment of existing bridges.
Modalità di verifica delle capacità

Con l’esame orale finale, da svolgersi in presenza del docente e degli altri studenti, lo studente deve dimostrare l’abilità ad approcciare un problema di progettazione, verifica o montaggio del tipo di strutture oggetto del corso, e organizzare un’efficace esposizione dei risultati.
Assessment criteria of skills

With the final oral test, to be made to the teacher and the other students, the student must demonstrate the ability to approach a problem of design, assessment and assembly of the kind of structures subject of the course, and organize an effective exposition of the results.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Scienza delle costruzioni, Tecnica delle costruzioni

Criteri di dimensionamento e verifica di costruzioni ordinarie in c.a. e in acciaio.
Prerequisites

Mechanics of structures, Structural design

Design and assessment criteria for standard constructions in reinforced concrete and steel.
Indicazioni metodologiche

Frequenza: consigliata

Metodologia di apprendimento: 

  • lezioni in aula
  • studio individuale

Modalità di insegnamento:

  • lezioni in aula, sia teoriche che esercitazioni pratiche

Ricevimento studenti

Chiedere appuntamento via mail
Teaching methods

Attendance: advised

Learning activities:

  • attending lectures
  • individual study

Teaching methods:

  • Lectures, theoretical and practical

Reception of students

Ask for an appointment by mail
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Strutture in calcestruzzo armato precompresso

  • Introduzione al c.a.p. e suo sviluppo storico
  • I materiali calcestruzzo e acciaio: caratteristiche reologiche e di resistenza
  • Tecnologia della precompressione
  • Progetto di una sezione – richiami di geometria delle masse
  • Disposizione dei cavi in una struttura – carichi equivalenti
  • Strutture isostatiche e iperstatiche
  • Verifica per azioni normali allo SLU e SLE
  • Verifica per azioni taglianti
  • Verifiche locali, deviazioni e testate

Strutture composte acciaio-calcestruzzo

  • Tipologie di strutture composte acciaio-calcestruzzo
  • I materiali costruttivi
  • Criteri di progettazione e verifica: fasi costruttive, azioni e combinazioni di carico, effetti delle azioni
  • Regole di progettazione e dettagli costruttivi per gli elementi strutturali principali: solette composte, travi composte, colonne composte
  • Sistemi di connessione acciaio – calcestruzzo
  • Impalcato di strutture da ponte in sistema misto acciaio – calcestruzzo
  • Esempio progettuale

Ponti esistenti

  • Cenni storici, tipologie strutturali
  • Approcci progettuali e azioni da traffico
  • Approcci normativi attuali per la valutazione della sicurezza
  • Principali criticità e problematiche nella valutazione dei ponti esistenti
  • Nuovi approcci per la valutazione della sicurezza

Strutture a secco

  • Principali caratteristiche e vantaggi
  • I principali elementi di un edificio a secco: struttura portante (elementi verticali e orizzontali), involucro e sistemi isolanti, sistemi di partizione interni
  • Criteri di progettazione nei confronti di carichi verticali e azioni sismiche 

Strutture industriali

  • Edifici monopiano in acciaio ad uso industriale: generalità e aspetti tipologici, materiali, sistemi di unione, controventature verticali e di falda, analisi delle azioni, metodologie di analisi e verifica, progettazione della via di corsa del carroponte
  • Serbatoi e silos: regole di progettazione, proprietà dei materiali, serbatoi in c.a. e in c.a.p. serbatoi in acciaio: regole di progettazione e normative di riferimento, progettazione sismica
  • Scaffalature in acciaio: definizioni generali, il comportamento sismico, i danneggiamenti tipici, le peculiarità: carichi, sistema costruttivo e strutturale, interazione carichi – struttura, criteri di progettazione e analisi

Strutture di copertura

  • Coperture piane di notevole luce: coperture realizzate mediante travi parallele di c.a. e solai, coperture costituite da portali di c.a., coperture realizzate con elementi portanti di acciaio, strutture reticolari spaziali
  • Coperture a falde piane: coperture a due falde a spinta eliminata con solai misti, coperture a shed

La realizzazione e il montaggio delle strutture speciali

  • Introduzione
  • Le attrezzature e le macchine: caratteristiche e impieghi
  • Strutture con sezioni composte in tempi successivi: il caso della trave prefabbricata con soletta gettata in opera
  • Strutture costruite per fasi: il caso della costruzione a sbalzo
  • Le strutture prefabbricate in stabilimento e in cantiere: caratteristiche e applicazioni
  • Le costruzioni in cap gettate in opera, costruite a sbalzo, lanciate
  • Le costruzioni in acciaio: montaggio dal basso e vari di punta
  • Montaggio delle strutture strallate e sospese
  • Montaggio delle tensostrutture.

 
Syllabus

Prestressed concrete structures

  • Introduction to the prestressed concrete and its history
  • The construction materials – concrete and steel: rheological and resistant characteristics
  • Prestressing methods
  • Design of a cross section – references to masses geometry
  • Cables layout in a structure – equivalent loads
  • Isostatic and hyperstatic structures
  • Assessment for axial loads (SLS and ULS)
  • Assessment for shear loads
  • Local assessment, deviations and heads

Composite steel – concrete structures

  • Structural typologies
  • Construction materials
  • Design and verification criteria: building phases, loads and loads combinations, loads effects
  • Design rules and structural details of the main structural elements: composite slab, composite beam, composite column.
  • Connection systems steel – concrete
  • Deck of bridges in composite steel – concrete
  • Design examples. 

Existing bridges

  • Historical notes, structural typologies
  • Design approach and traffic loads
  • Current standardized approach for the safety assessment
  • Main issues and criticalities in the evaluation process of existing bridges
  • New approaches for the safety assessment 

Dry constructions

  • Main characteristics and benefits
  • The main elements: supporting structure (vertical and horizontal elements), building shell and isolation systems, internal partition systems
  • Design criteria for vertical loads and seismic actions

Industrial structures

  • Industrial single – storey steel building: generalities and typological aspects, materials, joints, vertical and horizontal braces, loads analysis, analysis and verification methodologies, design of the crane runway
  • Tanks and silos: design rules, material properties, R/C and P/C tanks, steel tanks: design criteria and regulatory references, seismic design
  • Steel storage racking system: general definitions, seismic behaviour, typical failures, peculiarities: loads, structural system, loads – structure interaction, design and analysis criteria

Roofing structures

  • Flat roofs of long span: structures with parallel R/C beams and slabs, structures constituted by R/C portals, structures with supporting steel elements, three-dimensional truss structures
  • Flat pitched roofs: double pitched roofs with no thrust with mixed floors, shed roofs

Construction and assembly of special structures

 

  • General introduction
  • Equipment and machines: characteristics and uses
  • Structures with cross sections realized in subsequent times: the precast beam with slab cast on site
  • Structures built in different phases: the cantilever construction
  • The structures precast in manufacturing plant and in building site: characteristics and applications
  • The cast on site P/C structures, cantilever built structures, launched structures
  • The steel structures: assembly and launching construction
  • Cable-stayed and suspended structures assembly
  • Tensile structures assembly
Bibliografia e materiale didattico

Nigro, A. Bilotta, “Progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo”, Flaccovio Ed., 2011

Leonhardt, “C.A. e C.A.P. Calcolo di progetto e tecniche costruttive (5 voll.)”, ETS, Milano, 1976

Cestelli Guidi, “Cemento Armato Precompresso”, Hoepli Ed. Milano, 1987

G.M. Calvi, R. Nascimbene, “Progettare i gusci. Acciaio, cemento armato e precompresso, piastre, serbatoi, cupole, paraboloidi e condotte. Gravità, instabilità e azioni sismiche”, IUSS Press, 2011

A. Castiglioni, “Seismic behaviour of steel storage pallet racking system”, Politecnico di Milano, 2008

Dall’Asta, R. Landolfo, W. Salvatore, “Edifici monopiano in acciaio ad uso industriale”, Dario Flaccovio Editore, 2009

Pozzati, “Teoria e tecnica delle strutture”, UTET, 1986

Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni, DM 17.01.2018 e Circ. Esplicativa n.7 21.01.2019.
Modalità d'esame

Esame orale.
Assessment methods

Oral test.
Updated: 17/09/2020 11:21