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Instabilità statica e dinamica delle strutture/Teoria e progetto delle strutture in acciaio e composite

01UDQMX

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 33
Esercitazioni in aula 27
Tutoraggio 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
Valutazione CPD 2020/21
2019/20
Il corso intende fornire allo studente le competenze necessarie ad affrontare il progetto delle strutture in acciaio e delle strutture composte acciaio-calcestruzzo.
The course aims to provide the student the skills necessary to deal with the design of steel structures and composite steel-concrete structures.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Progetto di gruppo;
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
L’esame consisterà in una valutazione preliminare del progetto di gruppo durante il quale agli studenti del gruppo verrà chiesto di giustificare le assunzioni di progetto e di illustrare le analisi svolte con relativa indicazione dei metodi utilizzati. Successivamente ciascuno studente dovrà sostenere una prova orale individuale durante la quale 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, ovvero le capacità di progettazione e le basi teoriche da cui derivano le formulazioni utilizzate nella pratica professionale. Il voto finale tiene conto sia del progetto che del colloquio orale individuale.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Compulsory oral exam; Group project;
The exam will consist of an oral exam focusing on the topics discussed during the course, as well as the project developed by the student.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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