ECTS - University of Pisa
Scheda programma d'esame
GEOTECHNICAL AND STRUCTURAL DESIGN OF FOUNDATIONS
ANNA DE FALCO
Academic year2022/23
CourseSTRUCTURAL AND BUILDING ENGINEERING
Code200HH
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
FONDAZIONIICAR/07LEZIONI30
STEFANO STACUL unimap
STRUTTURE DI FONDAZIONEICAR/09LEZIONI30
ANNA DE FALCO unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Lo studente che completa con successo il corso sarà in grado di progettare le fondazioni di edifici e costruzioni civili, di eseguire le valutazioni di sicurezza e di determinare gli assestamenti, sia delle fondazioni superficiali che di quelle profonde.
Knowledge

The student who completes the course successfully will be able to design the footings of buildings and civil constructions, to perform the safety assessments, and to determine the settlements, either of the superficial or deep foundations.
Modalità di verifica delle conoscenze

Lo studente sarà valutato in base alla capacità dimostrata di discutere i principali contenuti del corso utilizzando la terminologia appropriata.

Prima dell'esame, a ogni studente viene assegnato un esercizio. L'esercitazione riguarda la progettazione esecutiva delle strutture di fondazione di un edificio civile assegnato. Nell'esercitazione lo studente deve dimostrare le proprie conoscenze per risolvere problemi pratici. Le scelte progettuali adottate devono essere adeguatamente giustificate in sede di esame orale, sia dal punto di vista della progettazione strutturale che attraverso opportuni calcoli.

Con la presentazione orale, da fare al docente e agli altri studenti, lo studente deve dimostrare la capacità di affrontare un problema di ricerca circoscritto e di organizzare un'esposizione efficace dei risultati.
Assessment criteria of knowledge

The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology. 

Before the exam, an exercise is assigned to each student. The exercise concerns the executive design of the foundation structures of one assigned civil building. In the exercise, the student must demonstrate his/her knowledge to solve practical problems. The design choices adopted must be suitably justified in the oral exam, both from the point of view of structural design and through appropriate calculations.

With the oral presentation, to be made to the teacher and the other students, the student must demonstrate the ability to approach a circumscribed research problem, and organize an effective exposition of the results.

Methods:

  • Final oral exam
Indicazioni metodologiche

Frequenza: consigliata

Metodologia di apprendimento:

partecipazione alle lezioni
studio individuale
Frequenza: Non obbligatoria

Metodi di insegnamento:

Lezioni frontali
Teaching methods

Delivery: face to face

Learning activities:

  • attending lectures
  • individual study

Attendance: Not mandatory

Teaching methods:

  • Lectures

 
Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Aspetti introduttivi 
  • Verifiche di sicurezza e delle prestazioni 
  • Verifiche nei confronti degli Stati Limite Ultimi SLU 
  • Verifiche di equilibrio EQU 
  • Verifiche strutturali (STR) e geotecniche (GEO)
  • Verifiche nei confronti degli Stati Limite di Esercizio (SLE)
  • Definizione della domanda sulle strutture di fondazione
  • Natura delle azioni
  • Definizione della domanda per azioni non sismiche
  • Definizione della domanda per azioni sismiche
  • Modelli semplificati per la definizione della domanda
  • Metodo del trapezio delle tensioni
  • Modelli per valutazione dell’interazione statica terreno-fondazione
  • Trave su suolo alla Winkler
  • Cenni al metodo di Barden e al metodo di Koenig e Sheriff
  • Modellazione agli elementi finiti
  • Modelli per la valutazione dell’interazione statica fondazione-sovrastruttura
  • Modelli per la valutazione dell’interazione dinamica terreno-fondazione sovrastruttura
  • Introduzione alla progettazione delle strutture di fondazione
  • Tipologie più comuni di strutture di fondazione superficiali e profonde
  • Criteri di progettazione delle strutture di fondazione
  • Progettazione in capacità in caso di azione sismica
  • Modelli tirante-puntone per le regioni di discontinuità
  • Definizione dei modelli
  • Verifiche degli elementi
  • Fondazioni a plinto
  • Meccanismi di rottura
  • Fondazioni a plinto rigido
  • Fondazioni a plinto flessibile
  • Fondazioni a plinto su perimetro
  • Travi di collegamento dei plinti
  • Raccomandazioni esecutive e informazioni generali
  • Fondazioni combinate e a trave rovescia
  • Fondazioni combinate
  • Fondazioni a trave rovescia
  • Graticci di travi rovesce
  • Platee di fondazione
  • Fondazioni profonde
  • Tipologie di pali
  • Progettazione e verifica nei confronti degli SLU e SLE
  • Progettazione e verifica in presenza di azione sismica agli SLV
  • Progettazione strutturale dei pali in C.A.
  • Progettazione delle strutture di collegamento dei pali
  • Definizione della domanda con carico orizzontale
  • Valutazione dei cedimenti
  • Calcolo dei cedimenti assoluti e differenziali
  • Valori limite per gli spostamenti delle fondazioni
  • Accorgimenti per la riduzione dei cedimenti
  • Effetti dei cedimenti differenziali sugli edifici esistenti (muratura e telai)
Syllabus
  • Introductory aspects
  • Safety and performance verifications
  • Verifications against ultimate limit states SLU
  • EQU equilibrium verifications
  • Structural (STR) and geotechnical (GEO) verifications
  • Verifications in the comparisons of the operating limit states (SLE)
  • Definition of demand on foundation structures
  • Nature of actions
  • Definition of demand for non-seismic actions
  • Definition of demand for seismic actions
  • Simplified models for defining demand
  • Trapezium method of stresses
  • Models for evaluating static soil-foundation interaction
  • Winkler-style beam-on-ground
  • References to Barden's method and Koenig and Sheriff's method
  • Finite element modeling
  • Models for evaluation of static foundation-superstructure interaction
  • Models for evaluating dynamic soil-foundation-superstructure interaction
  • Introduction to the design of foundation structures
  • Most common types of surface and deep foundation structures
  • Design criteria for foundation structures
  • Design in capacity under seismic action
  • Tie-rod models for regions of discontinuity
  • Definition of models
  • Element verifications
  • Isolated foundations
  • Failure mechanisms
  • Rigid isolated foundations
  • Flexible isolated foundations
  • Perimeter plinth foundations
  • Isolated foundations connection beams
  • Implementation recommendations and general information
  • Combined and inverted beam foundations
  • Combined foundations
  • Inverted beam foundations
  • Trusses of inverted beams
  • Foundation slabs
  • Deep foundations
  • Types of foundation piles
  • Design and verification against SLU and SLE
  • Design and verification in the presence of seismic action at SLVs
  • Structural design of reinforced concrete foundation piles
  • Design of pile connection structures
  • Definition of demand with horizontal loading
  • Evaluation of settlements
  • Calculation of absolute and differential settlements
  • Limit values for foundation displacements
  • Measures for subsidence reduction
  • Effects of differential settlements on existing buildings (masonry and frames)
Bibliografia e materiale didattico

C. Viggiani, Fondazioni, CUEN, 199.

R. Lancellotta, J. Calavera, Fondazioni, McGraw-Hill, 1999.

Lezioni di fondazioni. Per gli allievi del Politecnico di Torino, McGraw-Hill Education, 2018.

P. Ventura, Fondazioni - Volume 1 Modellazioni (seconda edizione), Hoepli, 2019.

P. Ventura, Fondazioni - Volume 2 Applicazioni (seconda edizione), Hoepli, 2019.
Bibliography

C. Viggiani, Fondazioni, CUEN, 199.

R. Lancellotta, J. Calavera, Fondazioni, McGraw-Hill, 1999.

Lezioni di fondazioni. Per gli allievi del Politecnico di Torino, McGraw-Hill Education, 2018.

P. Ventura, Fondazioni - Volume 1 Modellazioni (seconda edizione), Hoepli, 2019.

P. Ventura, Fondazioni - Volume 2 Applicazioni (seconda edizione), Hoepli, 2019.
Modalità d'esame

Esame orale
Updated: 27/02/2023 12:43