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PORTALE DELLA DIDATTICA

Ingegneria sismica e resilienza dei sistemi urbani

01UUONB

A.A. 2022/23

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 56
Esercitazioni in aula 24
Tutoraggio 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Domaneschi Marco Ricercatore a tempo det. L.240/10 art.24-B ICAR/09 56 0 0 0 3
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/09 8 B - Caratterizzanti Edilizia e ambiente
2022/23
L’insegnamento si propone di avviare gli allievi alla valutazione del patrimonio costruito in ambito urbano rispetto al rischio sismico, quindi alla valutazione e al miglioramento della resilienza dei sistemi urbani, alla riduzione della vulnerabilità sismica ed allo studio di tecnologie di intervento e di miglioramento/adeguamento di strutture soggette ad azioni di tipo sismico. Il corso è orientato sia ad aspetti concettuali sia applicativi, affrontando un ampio spettro di argomenti a diverso livello di approfondimento.
The course aims to introduce the students to the evaluation of the built heritage in urban areas with respect to the seismic risk, then to the assessment and improvement of the resilience of urban systems, to the reduction of seismic vulnerability and the study of technologies for intervention and adaptation of structures subject to seismic action. The course is oriented to both conceptual and applicative aspects, addressing a wide range of topics at different levels of depth.
Il corso è articolato affinché gli studenti acquisiscano gli strumenti essenziali per una valutazione critica e autonoma dei problemi relativi all’ingegneria sismica e i concetti di resilienza del patrimonio edilizio. Un ulteriore obbiettivo è quello di fornire alcuni risultati utili per un immediato e comune impiego applicativo. Dopo aver completato il corso, lo studente è in grado di: - Comprendere le problematiche relative agli edifici costruiti in zona sismica, la loro modellazione e la valutazione della vulnerabilità, rispetto alla normativa vigente; - Applicare le metodologie e i risultati di comune impiego applicativo in ottemperanza alla normativa; - Analizzare e valutare gli edifici esistenti e confrontare diverse soluzioni di intervento per l'adeguamento e il miglioramento delle prestazioni rispetto all'azione sismica.
The course is organized so that students can learn the essential tools for a critical and independent assessment of problems related to earthquake engineering and the resilience of the building stock. A further objective is to provide some useful results for immediate and common application use.
Si considerano acquisite le conoscenze di base della Scienza e della Tecnica delle Costruzioni
Basic knowledge of Construction Science and Technology is considered to have been achieved.
EQUAZIONI DEL MOTO PER SISTEMI SDOF E MDOF CON DIVERSE FORZANTI DINAMICHE; ANALISI MODALE Introduzione al corso Equazioni del moto per sistemi SDOF e metodi di soluzione per diverse forzanti Valutazione numerica della risposta dinamica Time history analysis; integrale di Duhamel Risposta sismica di sistemi lineari e nonlineari Sistemi generalizzati SDOF Risposta di sistemi MDOF Analisi modale Damping classico e Rayleigh Esempi, Esercizi, Homeworks METODI DI ANALISI - ANALISI DEI SEGNALI Metodi di derivazione e integrazione numerica, metodi numerici Introduzione a Matlab Laboratorio virtuale e implementazione codici numerici per la valutazione della risposta di sistemi dinamici Trasformata di Fourier; dinamica aleatoria Esempi, esercizi, Homeworks CENNI DI SISMOLOGIA, ANALISI CON SPETTRO DI RISPOSTA E RISCHIO SISMICO Terremoti e magnitudo Spettro di Risposta e spettro di progetto Pericolosità, fragilità, esposizione: rischio sismico Analisi di pushover RESILIENZA DEI SISTEMI URBANI Definizione, origini, quantificazione, interdipendenze GERARCHIA DELLE RESISTENZE (capacity design) EDIFICI IN CA E MURATURA IN ZONA SISMICA, MIGLIORAMENTO ANTISISMICO E RIDUZIONE DELLA VULNERABILITA' DEL PATRIMONIO EDILIZIO, ESEMPI CENNI DI MONITORAGGIO DELLE STRUTTURE E DI RILEVAZIONE DEL DANNO Argomento integrato ad altri insegnamenti METODI DI PROTEZIONE SISMICA Muri di taglio, isolamento alla base, smorzatori, TMD,... APPLICAZIONE PROGETTUALE SU UN EDIFICIO ESISTENTE (BIM) Caso studio comune ed integrato ad altri insegnamenti
EQUATIONS OF MOTION SDOF AND MDOF SYSTEMS WITH DIFFERENT DYNAMIC INPUTS; MODAL ANALYSIS Introduction to the course Equations of motion for SDOF systems and solution methods for different inputs Numerical evaluation of the dynamic response Time history analysis; Duhamel integral Seismic response of linear and nonlinear systems Generalized SDOF systems Response of MDOF systems Modal analysis Classic and Rayleigh Damping Examples, Exercises, Homeworks METHODS OF ANALYSIS - SIGNAL ANALYSIS Numerical derivation and integration methods, numerical methods Introduction to Matlab Virtual laboratory and implementation of numerical codes for the evaluation of the response of dynamic systems Fourier transform; random dynamics Examples, Exercises, Homeworks SEISMOLOGY, ANALYSIS WITH RESPONSE SPECTRUM AND SEISMIC RISK Earthquakes and magnitude Response Spectrum and Design Spectrum Hazard, fragility, exposure: seismic risk Pushover analysis RESILIENCE OF URBAN SYSTEMS Definition, origins, quantification, interdependencies CAPACITY DESIGN RC AND MASONRY BUILDINGS IN SEISMIC AREA, ANTISEISMIC IMPROVEMENT AND REDUCTION OF BUILDINGS VULNERABILITY, EXAMPLES ELEMENTS OF STRUCTURAL HEALTH MONITORING AND DAMAGE DETECTION Topic integrated with other courses METHODS OF SEISMIC PROTECTION Shear walls, base isolation, tmd, dampers etc. APPLICATION ON AN EXISTING BUILDING (BIM) Case study integrated with other courses
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La prima parte del corso è principalmente concettuale e comprende la dinamica sismica delle strutture. Questa prevede lezioni teoriche con esercizi e Homeworks. Inoltre, si svolgeranno anche esercitazioni numeriche con l’uso di Matlab, considerato il laboratorio virtuale, che consentiranno agli allievi di sperimentare la risposta dinamica di sistemi strutturali semplici ma significativi. A metà anno è prevista una prova in itinere di esonero per la prima parte del corso che sarà parte integrante della valutazione finale. Anche gli Homeworks saranno valutati per la determinazione del voto finale. La seconda parte del corso è principalmente applicativa e tratta metodi e tecnologie tipiche dell’ingegneria sismica e la resilienza del sistema urbano. E’ finalizzata a una applicazione finale di progetto con l’uso del BIM e l'integrazione con l'IoT su un caso studio concordato e integrato con altri insegnamenti.
The first part of the course is mainly conceptual and includes the dynamic of structures. This consists in theoretical lessons with Exercises and Homeworks. In addition, numerical exercises will also take place with the use of Matlab, the virtual laboratory, which will allow students to experience the dynamic response of simple but significant structural systems. In the mid of the year-course an evaluation test on the first part of the course will take place; it will integrate the final evaluation for the students. Furthermore, Homeworks will be considered for the determination of the final evaluation. The second part of the course is mainly applicative and deals with methods and technologies typical of earthquake engineering and resilience of the urban system. It is aimed at a final project application with the use of BIM and the integration with IoT on a common case study integrated with other courses.
Materiale distribuito sulla piattaforma del Corso Alcuni testi di riferimento: Booth E, Progettazione sismica di edifici, EPC Editore. Chopra AK, Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering, Prentice-Hall. Clough RW & Penzien J, Dynamics of Structures, Computers & Structures. Castellani A & Faccioli E, Costruzioni in Zona Sismica, Hoepli. Cimellaro GP & Marasco S, Introduction to Dynamics of Structures and Earthquake Engineering, Springer. Comi C & Corradi Dell'Acqua L, Introduzione alla Meccanica delle Strutture, Mc Graw Hill. Corradi Dell’Acqua L, Meccanica delle strutture, Mc Graw Hill. Dolce M, Ponzo FC, Di Cesare A, Arleo G, Progetto di Edifici con Isolamento Sismico, IUSS Press. Fardis MN, Seismic Design, assessment and retrofitting of concrete buildings based on EN Eurocode 8, Springer. Mezzina M, Raffaele D, Uva G, Marano GC, Progettazione sismo-resistente di edifici in CA, Città Studi Ed. Paulay T & Priestley MNJ, Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, John Wiley. Penelis G & Kappos A, Earthquake-Resistant Concrete Structures, E&FN SPON. Penelis G & Penelis G, Concrete Buildings in Seismic Region, CRC Press. Radogna EF, Tecnica delle Costruzioni, Zanichelli. Soong TT & Dargush GF, Passive energy dissipation systems in Structural Engineering, Wiley. D.M. Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni. Gazzetta Ufficiale 17 Gennaio 2018.
Materials distributed on the course platform Some reference documents: Booth E, Progettazione sismica di edifici, EPC Editore. Chopra AK, Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering, Prentice-Hall. Clough RW & Penzien J, Dynamics of Structures, Computers & Structures. Castellani A & Faccioli E, Costruzioni in Zona Sismica, Hoepli. Cimellaro GP & Marasco S, Introduction to Dynamics of Structures and Earthquake Engineering, Springer. Comi C & Corradi Dell'Acqua L, Introduzione alla Meccanica delle Strutture, Mc Graw Hill. Corradi Dell’Acqua L, Meccanica delle strutture, Mc Graw Hill. Dolce M, Ponzo FC, Di Cesare A, Arleo G, Progetto di Edifici con Isolamento Sismico, IUSS Press. Fardis MN, Seismic Design, assessment and retrofitting of concrete buildings based on EN Eurocode 8, Springer. Mezzina M, Raffaele D, Uva G, Marano GC, Progettazione sismo-resistente di edifici in CA, Città Studi Ed. Paulay T & Priestley MNJ, Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings, John Wiley. Penelis G & Kappos A, Earthquake-Resistant Concrete Structures, E&FN SPON. Penelis G & Penelis G, Concrete Buildings in Seismic Region, CRC Press. Radogna EF, Tecnica delle Costruzioni, Zanichelli. Soong TT & Dargush GF, Passive energy dissipation systems in Structural Engineering, Wiley. D.M. Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni. Gazzetta Ufficiale 17 Gennaio 2018.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto prodotto in gruppo; Elaborato progettuale in gruppo;
Exam: Written test; Compulsory oral exam; Group essay; Group project;
La valutazione degli studenti sarà orientata rispetto ai livelli di apprendimento previsti. Quindi l'esame intende accertare il raggiungimento dei seguenti obbiettivi: capacità modellazione, dimensionamento e verifica degli edifici in zona sismica e della loro vulnerabilità rispetto alla normativa vigente. L'applicazione di tali metodologie al caso studio proposto e l'analisi di diverse tipologie di intervento rappresentano un ulteriore aspetto sostanziale della valutazione. La prova di esonero in itinere di metà anno sarà scritta e prevedrà la risoluzione di problemi numerici e domande individuali da risolvere in autonomia. Gli Homeworks saranno assegnati dal docente durante il corso e consegnati dagli studenti sulla piattaforma online del corso in itinere secondo i tempi e le modalità fissate dal docente. Questi verteranno su problemi comuni per una pratica e immediata applicazione. La prova di fine corso tratterà la discussione dell’applicazione progettuale di ingegneria sismica e resilienza tramite una presentazione con discussione e alcune domande sulla seconda parte del corso. Infine, il voto finale sarà il risultato di 3 parametri valutativi.
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: Written test; Compulsory oral exam; Group essay; Group project;
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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