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Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

01NKNMX

A.A. 2021/22

2020/21

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Il corso intende fornire allo studente le competenze necessarie ad affrontare il progetto delle strutture in acciaio e delle strutture composte acciaio-calcestruzzo.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

The course aims to provide the student the skills necessary to deal with the design of steel structures and composite steel-concrete structures.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Lo studente dovrà acquisire la conoscenza del funzionamento meccanico delle strutture in acciaio e composte attraverso l’utilizzo dei modelli teorici che ne descrivono il comportamento in modo da essere in grado di selezionare la scelta progettuale più idonea anche valutando opzioni non perfettamente identiche a quelle esposte durante il corso. Dovrà inoltre essere in grado di dimensionare gli elementi strutturali di cui è composto l’organismo strutturale, inclusi i collegamenti fra i vari elementi e redigere la relazione di calcolo. Durante il corso lo studente dovrà affinare la proprietà di linguaggio, con specifico riferimento alla terminologia tecnica specifica dell’insegnamento, per comunicare in maniera efficace e puntuale il proprio progetto. Dovrà inoltre essere in grado di consultare i principali riferimenti bibliografici del settore.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

The student will have to obtain the knowledge of the mechanical behaviour of steel and composite structures, by using theoretical models describing their behaviour, so that they can select the most suitable design option, also by evaluating different solutions than those shown during the course. It should also be able to design the structural elements of which the structure is composed, including the joints between members and to draw up the calculation relation. During the course the student will have to refine the language property, with specific reference to the technical terminology, in order to communicate effectively and timely his own project. Finally, the student will have to become to be able to consult the main bibliographic references of the field.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

La comprensione dei contenuti del corso richiede la conoscenza dei concetti di deformazione, tensione, caratteristiche di sollecitazione, del metodo semi-probabilistico per la valutazione della sicurezza, delle azioni, delle linee di influenza, degli effetti strutturali della viscosità, delle caratteristiche fisiche e meccaniche del calcestruzzo e dell’acciaio, delle strutture in cemento armato.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

To understand the contents of the course is necessary to know the concepts of strains, stresses, actions, influence lines, structural effects of creep, semi-probabilistic method to assess the safety, physical and mechanical characteristics of steel and concrete, reinforced concrete structures.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Nel corso verranno sviluppati i seguenti argomenti: • Criteri generali di progettazione (4 ore): vantaggi e svantaggi strutture in acciaio, criteri generali per l’individuazione della soluzione strutturale, descrizione delle soluzioni strutturali di più comune utilizzo, criteri di pre-dimensionamento. • Richiami di instabilità e di plasticità (8 ore). • Classificazione dei prodotti industriali (2 ore). • Comportamento delle membrature semplici in acciaio allo stato limite ultimo (14 ore): elementi tesi, elementi compressi, elementi inflessi, elementi presso-inflessi, elementi soggetti a torsione. • Comportamento delle membrature composte in acciaio allo stato limite ultimo (4 ore): elementi tralicciati, elementi calastrellati, elementi abbottonati. • Unioni saldate (8 ore): procedimenti di saldatura, difetti e controlli delle saldature, saldature a completa penetrazione, saldature a cordone d’angolo. • Unioni bullonate (10 ore): unioni bullonate a taglio, unioni bullonate a trazione, unioni flangiate. • Tipologie più diffuse di collegamenti (4 ore): giunti trave-trave, giunti trave-colonna, giunti colonna-colonna, attacco di elementi di controvento di piano e di parete, giunto colonna-fondazione. • Strutture composte acciaio-calcestruzzo (10 ore): vantaggi delle strutture composte, analisi strutturale, comportamento delle sezioni composte a flessione, sistemi di connessione.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

The course will deal with the following topics: • Basis of design (4 hours): advantages and disadvantages of steel structures, general criteria to find the best structural solution, description of the most common structural solutions, pre-dimensioning criteria. • Review of buckling and plasticity theories (8 hours). • Classification of industrial products (2 hours). • Behaviour of simple steel members at the ultimate limit state (14 hours): elements subjected to tension, compression, shear, bending moment, torsion and composite stresses. • Behaviour of built-up steel members at ultimate limit states (4 hours): elements with lacings, battens and packing plates. • Welded joints (8 hours): welding processes, defects and welding controls, fillet welds, full penetration butt welds. • Bolted connections (10 hours): shear connections, tension connections, flanged connections. • Most common types of connections (4 hours): beam-to-beam joints, beam-to-column joints, column-to-column joints, column-to-foundation joint. • Composite steel-concrete structures (10 hours): advantages, structural analysis, flexural behaviour, connection systems.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Durante il corso verranno sviluppati in aula esempi di calcolo sugli argomenti trattati a lezione. Gli studenti dovranno sviluppare in gruppi di 2-4 unità un progetto completo (relazione di calcolo ed elaborati grafici) di una semplice struttura in acciaio.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

During the course, will be developed classroom examples about the lecture topics. Students will have to develop in a group of 2-4 units a complete project (computational report and structural drawings) of a simple steel structure.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Strutture in acciaio: sistemi strutturali, sicurezza e carichi, materiale, unioni e collegamenti, resistenza e stabilità / Giulio Ballio, Federico M. Mazzolani. - Milano : Hoepli, 1987. Edifici in acciaio: materiale, calcolo e progetto secondo l'Eurocodice EN 1993-1-1 / Claudio Bernuzzi, Federico M. Mazzolani. - Milano : Hoepli, 2007. Progetto e verifica delle strutture in acciaio secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni e L’Eurocodice 3 (UNI EN 1993) / Claudio Bernuzzi. - Milano : Hoepli, 2011 EN 1993-1-1: Eurocode 3. Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. Sono inoltre a disposizione le slide utilizzate durante lo svolgimento delle lezioni.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Strutture in acciaio : sistemi strutturali, sicurezza e carichi, materiale, unioni e collegamenti, resistenza e stabilità / Giulio Ballio, Federico M. Mazzolani. - Milano : Hoepli, c1987 Edifici in acciaio : materiale, calcolo e progetto secondo l'Eurocodice EN 1993-1-1 / Claudio Bernuzzi, Federico M. Mazzolani. - Milano : Hoepli, c2007 Progettare costruzioni in acciaio : normativa europea, stati limite, sagomario, software per il calcolo / Giulio Ballio, Claudio Bernuzzi. - Milano : Hoepli, c2004 EN 1993-1-1: Eurocode 3. Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. The slides used during the lessons are also available.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

L’esame consisterà in una discussione orale con valutazione preliminare del progetto di gruppo durante il quale allo studente verrà chiesto di giustificare le assunzioni di progetto e di illustrare le analisi svolte con relativa indicazione dei metodi utilizzati. Successivamente allo studente verrà richiesto di argomentare su problematiche specifiche delle strutture in acciaio e composite trattate durante il corso. Tale impostazione permetterà di valutare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi e le capacità di progettazione e le basi teoriche da cui derivano le formulazioni utilizzate nella pratica professionale. Il voto finale terrà conto sia del progetto che della risposta ai temi affrontati durante il corso.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

The exam will consist of an oral exam preliminary focusing on the group project where the student will be asked to justify the design assumptions and comment on the reported analyses with relative indication of employed methods. Indeed, the student will be asked to argue about specific themes of steel and composite structures developed during the course. This approach will help to evaluate the learning outcomes and the design capacity and theoretics at the base of the professional practice. The final mark will take into account both group project and course themes response.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

L’esame consisterà in una discussione orale con valutazione preliminare del progetto di gruppo durante il quale allo studente verrà chiesto di giustificare le assunzioni di progetto e di illustrare le analisi svolte con relativa indicazione dei metodi utilizzati. Successivamente allo studente verrà richiesto di argomentare su problematiche specifiche delle strutture in acciaio e composite trattate durante il corso. Tale impostazione permetterà di valutare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi e le capacità di progettazione e le basi teoriche da cui derivano le formulazioni utilizzate nella pratica professionale. Il voto finale terrà conto sia del progetto che della risposta ai temi affrontati durante il corso.

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

The exam will consist of an oral exam preliminary focusing on the group project where the student will be asked to justify the design assumptions and comment on the reported analyses with relative indication of employed methods. Indeed, the student will be asked to argue about specific themes of steel and composite structures developed during the course. This approach will help to evaluate the learning outcomes and the design capacity and theoretics at the base of the professional practice. The final mark will take into account both group project and course themes response.



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