ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| TECNICA E TECNOLOGIA DELLE STRUTTURE | ICAR/09 | LEZIONI | 60 |
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L'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici per comprendere e analizzare le costruzioni 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 acciaio, 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.
The study unit aims at giving the students basic theoretical and practical tools to understand and analyse the constructios and to predict the structural response and the static safety level of steel 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 the structural elements of steel structures in accordance to Structural Eurocodes and the national italian technical prescriptions (NTC).
Durante l'esame saranno verificate le conoscenze dello studente sui principali argomenti del corso.
Metodi di verifica:
During the final oral assessment the student must demonstrate to be able to discuss the technical solutions which sre suitable for a specific problem. He must also have the ability to answer theretical questions and to solve practical problems concerning the design and the calculation of steel structures.
Methods:
Lo studente che avrà superato 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 effettuare il dimensionamento di elementi strutturali per una semplice struttura di acciaio e la relativa verifica di resistenza.
The student will have the ability to perform the load analysis and to define the load combinations for the safety assessment of constructions, taking into account the use of the building. He will be also able to dimension steel structural elements and to perform their safety assessment.
Attraverso il colloquio orale sarà verificata 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. Sarà altresì accertata la capacità di effettuare il predimensionamento e la verifica di resistenza delle sezioni.
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 metalliche con particolare riferimento agli elettrodotti.
The knowledge will be sistematically and regularly checked during the exercises and the discussion. Moreover, the oral interview will allow to verify the student's ability to properly discuss the main topics of the course: the structural typologies, the production technology of materials and structures, the safety assessment of constructions and the evaluation of the structural safety with regard to steel structures.
Lo studente potrà sviluppare sensibilità alle problematiche relative alla sicurezza delle strutture e acquisire conoscenze sulle peculiarità del loro funzionamento statico, in relazione alla tipologia e al materiale impiegato.
The student will be able to achieve capability to design a safety assessment plan for steel structures, also considering practical problems concerning the execution phases.
L'accertamento dell'acquisizione da parte dello studente degli obiettivi stabiliti sarà effettuata durante il colloquio orale attraverso domande riguardanti casi pratici affrontati a lezione, tratti comunque dall'esperienza reale.
The acquisition of the objectives will be assessed during the practical lessons and the discussion on case studies taken from reality.
Le conoscenze iniziali che lo studente deve possedere sono relative alla Scienza delle Costruzioni.
Structural Mechanics, Continuum Mechanics.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
I contenuti dell'insegnamento sono i seguenti:
1 DALLA SCIENZA ALLA TECNICA DELLE COSTRUZIONI (L = 8 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 (L = 8 ore)
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 (L = 10 ore)
Il materiale: caratteristiche e impieghi dei materiali da costruzione, con particolare riferimento agli acciai (da c.a. e da carpenteria metallica), tipologie, modalità di produzione, caratteristiche meccaniche e impieghi, le prove sui materiali.
4 IL CALCOLO DELLE STRUTTURE METALLICHE (L = 12 ore)
La concezione strutturale: tipologie e schemi statici, telai, travature reticolari e sistemi di travature reticolari, metodi di predimensionamento per elementi singoli e connessioni.
Il calcolo delle sollecitazioni: il calcolo elastico e plastco.
La verifica di resistenza delle sezioni con il metodo semi-probabilistico agli Stati Limite.
Il problema della stabilità delle strutture (cenni).
Il problema relativo al calcolo delle azioni sulle funi metalliche e alla valutazione delle sollecitazioni, con particolare riferimento al caso degli elettrodotti.
5 LE AZIONI SISMICHE (L = 8 ore)
Richiami di dinamica delle strutture: oscillatore semplice e sistemi a più gradi di libertà.
Elementi di sismologia.
Il calcolo delle azioni sismiche e le relative combinazioni di carico per le strutture.
Metodi di calcolo per la verifica sismica delle strutture
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ATTIVITA’ SVOLTE NELLE ESERCITAZIONI (E = 14 ore)
Esempi svolti sulle modalità di realizzazione delle strutture, sul calcolo dei carichi agenti, su progettazione e verifica della sicurezza di membrature metalliche con relative connessioni.
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.
2) Concepts of structural hazard, risk, serviceability. Probabilistic Assessment of Structural Safety, Actions on structures (Eurocode 1), Gravity loads, Service loads, Snow loads, Wind loads, Thermal actions. Semi-probabilistic methods for the assessment of structural safety.
3) Structural tipologies, technology, production of steel and steel structures, fundamental mechanical properties of materials, R.C structural steel bars and their mechanical properties.
4) Steel Structures(Eurocode 3): trusses, frames, structural elements and connections. Linear elastic theory and plastic theory for the calculation of the internal forces within the structural elements. Safety assessment of structures at Serviceability and Ultimate Limit States. Some notes on the stability of structures. The mechanical behaviour of wire ropes and the calculation of their axial load for different configurations.
5) Seismic actions: some remarks on the dynamic behaviour of the single degree of freedom oscillator, the modal analysis of structures, basis of seismicity, different methods to perform the seismic analysis on structures.
Il materiale bibliografico consigliato per sostenere l'esame del modulo da 6 CFU è il seguente:
Testi di riferimento
L'esame si svolgerà in modalità orale, con svolgimento di esercizi simili a quelli illustrati a lezione.
The exam takes place in oral form, through questions on topics, exercises and questions on real cases.
