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PORTALE DELLA DIDATTICA

Road infrastructures

02BHVMC

A.A. 2020/21

2019/20

Infrastrutture viarie

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base per la concezione, il dimensionamento, la costruzione e il controllo delle infrastrutture viarie (strade, ferrovie, aeroporti), con un’attenzione particolare alla loro funzione di movimento e accessibilità al territorio (naturale e costruito), all’interazione in sicurezza con i veicoli/velivoli e, più in generale, alle prestazioni attese sotto il profilo funzionale e strutturale. I contenuti e l’approccio metodologico saranno coerenti con quelli adottati negli analoghi corsi universitari in ambito internazionale. Ne consegue che parte del materiale didattico sarà fornita in lingua inglese.

Infrastrutture viarie

The course aims to provide basic knowledge in the design, dimensioning, construction and management of transportation infrastructures such as roads, railways and airports. Particular attention will be given to functions of movement and access to land (natural and as-built), to the safe interaction with vehicles/aircraft and, more generally, to expected performance levels from the functional and structural point of view. The content and the methodology of the course are consistent with those used in similar courses in an international context. Please note that part of the teaching materials will be provided in English.

Infrastrutture viarie

L’obiettivo del corso è di far maturare in ogni allievo la capacità di riconoscere le caratteristiche tecniche di una qualsiasi infrastruttura di trasporto, oltre alla capacità di identificare le teorie di riferimento per la valutazione delle sue prestazioni. Le modalità con cui saranno introdotti gli argomenti, consentirà di formare una spiccata capacità di analisi utile anche alla soluzione di problemi con risvolti tipicamente professionali. Il taglio culturale che sarà dato al corso permetterà di formare conoscenze di base utili sia per comprendere le applicazioni pratiche del corso di Costruzione di Strade, Ferrovie ed Aeroporti del 1° anno della Laurea Magistrale, sia per affrontare temi avanzati dei corsi di specializzazione del 2° anno della Laurea Magistrale nell’indirizzo Infrastrutture e Sistemi di Trasporto (Sovrastrutture Stradali, Ferroviarie ed Aeroportuali, Progetto di Infrastrutture Viarie). In particolare, l’allievo acquisirà le seguenti abilità: - capacità di analisi della domanda di trasporto ai fini del pre-dimensionamento della infrastruttura e delle sue componenti in termini funzionali e strutturali; - capacità di valutazione dell’interazione guidatore, veicolo, strada e ambiente (pilota, velivolo, pista e ambiente per l’ambito aeroportuale) ai fini del dimensionamento geometrico in sicurezza; - capacità di valutazione delle prestazioni del corpo stradale e delle sovrastrutture in termini di risposta tenso-deformativa sotto l’azione ripetuta dei carichi mobili (veicoli e velivoli); - capacità di identificazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali da costruzione del corpo stradale e delle sovrastrutture. Nelle verifiche finali si chiederà allo studente di: - conoscere le interazioni tra le componenti dell’infrastruttura di trasporto; - conoscere i modelli di riferimento e i metodi di analisi specifici di ogni tipologia di infrastruttura; - applicare gli stessi modelli ai casi proposti per il dimensionamento e la verifica funzionale e strutturale. Ai fini dell’autonomia di giudizio e della capacità di relazione con altre professionalità: - saper redigere brevi relazioni di calcolo di dimensionamento e verifica nella forma di esercizi, - saper prendere e motivare le scelte progettuali, - saper individuare gli ordini di grandezza dei valori numerici che caratterizzano le variabili di sistema, - saper rappresentare in forma grafica le entità progettate; - saper impiegare in modo appropriato la terminologia nazionale e internazionale (in particolare quella inglese).

Infrastrutture viarie

The course aims to provide each student with the ability both to recognize the technical characteristics of any transportation infrastructure, and to identify the theoretical framework for an evaluation of their performance. Topics will be introduced in such a way as to nurture the strong analytical skills which students will find useful for solving problems of a professional dimension. The cultural approach of the course will form the basis of knowledge useful for understanding all practical applications of the Construction of Road, Railways and Airports course from the 1st year of the Master level, and for addressing issues arising in the advanced specialization courses from the 2nd year of the Master course belonging to the Infrastructure and Transport Systems (Pavement and Track Analysis and Design, Design of Transportation Infrastructures). In particular, the student will acquire the following skills: - ability to analyze the transport demand at the design stage of the infrastructure and its components from functional and structural points of view; - ability to assess the interaction between drivers, vehicles, road and environment (pilot, aircraft, runway and environment in the case of airports) for the purposes of geometric design; - ability to assess the pavement performance in terms of stress-strain response under the repeated action of moving loads (vehicles and aircraft); - ability to identify the physical and mechanical properties of construction pavement and subgrade materials. In the final examination the student needs to: - know the relationship and interactions between the components of transportation infrastructures; - be familiar with the reference models and analysis methods specific to each type of infrastructure; - apply these models to the geometric, functional and structural design of transportation infrastructures. For the purposes of their judgment skills and ability to relate to other professionals, the student has to: - know how to write short reports in the form of exercises; - justify any design choices; - identify the orders of magnitude of numerical values that characterize the variables; - represent the designed elements in graph form; - use the specific terminology correctly.

Infrastrutture viarie

All’allievo è richiesta la conoscenza delle discipline di base dell’Ingegneria Civile, con particolare riferimento alla Topografia, alla Scienza e Tecnologia dei materiali e alla Scienza delle Costruzioni. È altresì richiesta la comprensione della lingua inglese parlata e scritta.

Infrastrutture viarie

The student is required to know the basic disciplines of civil engineering, with particular emphasis on Topography, the Science and Technology of Materials and Structural Mechanics. An understanding of written and spoken English is also required.

Infrastrutture viarie

1. Tipologie di infrastrutture viarie e loro caratteristiche tecniche generali (5%); 2. Organizzazione delle reti infrastrutturali, identificazione della domanda di mobilità, quantificazione e analisi dell’offerta in termini di capacità e qualità del servizio (10%); 3. Caratteristiche del sistema guidatore-veicolo-strada-ambiente e modalità di interazione (pilota-velivolo-pista-ambiente per l’ambito aeroportuale) (20%); 4. Fondamenti di progettazione geometrica (35%); 5. Fondamenti di analisi strutturale delle sovrastrutture (10%); 6. Proprietà fisiche e modelli costitutivi dei materiali da costruzione per le infrastrutture (legati, stabilizzati e sciolti) (20%). Tutti gli argomenti proposti saranno presentati riservando un’equa distribuzione dei contenuti tra Strade, Ferrovie e Aeroporti.

Infrastrutture viarie

1. General characteristics of Transportation Infrastructures (TI) (5%); 2. Organization of TI networks, demand for mobility, analysis of TI in terms of capacity and quality of service (10%); 3. Driver-vehicle-road-environment interaction modes (pilot-aircraft-runway-environment for the airport environment) (20%); 4. Fundamentals of geometric design (35%); 5. Fundamentals of pavement structural analysis (10%); 6. Physical-mechanical properties and constitutive models of materials for infrastructure (20%). An equal distribution of time between roads, railways and airports will be observed for all the topics.

Infrastrutture viarie

Infrastrutture viarie

Infrastrutture viarie

Con la sola esclusione della parte introduttiva del corso, a ogni argomento di lezione corrispondono un certo numero di ore di esercitazione in aula finalizzate all’apprendimento di metodi di calcolo e all’acquisizione degli ordini di grandezza. Le esercitazioni in aula sono organizzate in due livelli: - a squadre riunite, saranno presentati e risolti in aula esercizi; - a squadre divise (due squadre in totale) saranno proposti esercizi da svolgere in aula con l’assistenza di un docente. È richiesto a ogni allievo un lavoro autonomo finalizzato alla redazione di un quaderno delle esercitazioni in cui dovranno essere raccolti i testi proposti e le soluzioni formulate nel corso delle esercitazioni a squadre riunite e a squadre divise. Il quaderno dovrà essere presentato in sede di esame. Nel corso delle esercitazioni a squadre, è fornita assistenza in aula da parte dei docenti. Al di fuori dell’orario ufficiale, gli allievi disporranno di un servizio di assistenza da parte di collaboratori alla didattica. Il materiale testuale per le esercitazioni è fornito dai docenti. È richiesta la disponibilità per ciascun allievo di una calcolatrice tascabile e semplici strumenti di disegno. Non è esclusa la possibilità che per la redazione dei disegni definitivi gli allievi utilizzino software specifici (CAD), disponibili presso le Strutture Informatiche di Ateneo (LAIB). Di norma per ogni ora di esercitazione in aula l’allievo deve prevedere, nell’ambito dei crediti assegnati, un lavoro personale di pari entità per il completamento del compito assegnato. Sono inoltre previste delle attività pratiche presso i laboratori "Sicurezza Stradale e Simulazione di Guida" e "Materiali Stradali" del DIATI che saranno svolte direttamente dagli studenti in gruppi di massimo 10 persone in quattro moduli che saranno calendarizzati ad inizio corso.

Infrastrutture viarie

For each lesson topic there is a corresponding number of practical lessons with the objective of learning calculation methods The exercises are organized on two levels: - combined teams, in which exercises will be presented and solved by the tutor; - separate teams (two teams in total), in which exercises will be presented and solved by the students with the assistance of a tutor. Each student is required to keep a book of exercises, containing the texts of the different exercises and their corresponding solutions. The book of exercises must be shown during the final examination. Outside of the official timetable, students will be assisted by teaching assistants. The text of exercises is provided by the tutors. Each student needs to have a pocket calculator and basic drawing tools. There is the possibility that in the preparation of the final drawings the students will use specific software (CAD), also available at the University Computer Facilities (LAIB). Normally, to facilitate completion of the assigned task, it is expected that each hour of exercise in the classroom be matched by an additional hour of the students personal time. Practical activities are also planned at the "Road Safety and Driving Simulation" and "Road Materials" laboratories of DIATI which will be carried out directly by students in groups of up to 10 people in four modules that will be scheduled at the beginning of the course.

Infrastrutture viarie

Santagata F.A., Bassani M. et al., Strade. Teoria e Tecnica delle Costruzioni Stradali, Pearson Ed, vol. I e II. Horonjeff R., McKelvey F.X., Planning & Design of Airports, McGraw Hill. Bono G., Focacci C., Lanni S., La Sovrastruttura Ferroviaria, Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani. Saranno messi a disposizione sul portale della didattica: - materiale didattico (diapositive) presentato nel corso delle lezioni; - testi dei problemi proposti nel corso delle esercitazioni; - norme tecniche di riferimento per la progettazione e la costruzione.

Infrastrutture viarie

Santagata, F.A., Bassani M. et al., Strade. Teoria e Tecnica delle Costruzioni Stradali, Pearson Ed, vol. I e II. Horonjeff R., McKelvey F.X., Planning & Design of Airports, McGraw Hill. Bono G., Focacci C., Lanni S., La Sovrastruttura Ferroviaria, Roma, Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani. The following will be made available on the course webpage: - teaching material (slides) presented during the lectures; - exercise texts; - design manuals; - technical standards.

Infrastrutture viarie

Modalità di esame: prova scritta; prova orale obbligatoria; elaborato scritto individuale;

Infrastrutture viarie

È prevista l’esecuzione di un esame scritto (della durata di 2 ore senza l'aiuto di appunti o libri) e orale. La prova scritta consiste di 2 quesiti (domande teoriche e esercizi). Si richiede di esporre la teoria e le relative applicazioni. Per gli esercizi si chiede di fornire il procedimento corretto e i relativi risultati numerici al fine di dimostrare l’abilità di individuare il modello di riferimento, di eseguire sia calcoli di pre-dimensionamento sia le verifiche essenziali. Per essere ammessi a sostenere la prova orale è necessario aver superato la prova scritta raggiungendo un punteggio minimo pari a 15/30. La prova orale consiste in: - discussione della prova scritta; - verifica dei contenuti del quaderno delle esercitazioni (lo studente dovrà produrre tale documento in un fascicolo personale da portare al momento della prova orale); - approfondimento orale con il docente, volto ad accertare la capacità di sintesi delle conoscenze acquisite attraverso la formulazione di almeno una domanda. Il punteggio finale viene definito dalla Commissione combinando i risultati della prova scritta e orale.

Infrastrutture viarie

Exam: written test; compulsory oral exam; individual essay;

Infrastrutture viarie

The first part of the final examination is written and lasts 2 hours without the aid of notes or books. The written test consists of 2 questions (theoretical questions and exercises). Students are required to include theory implications and their applications. The solutions of exercises need to be correct in terms of procedure and numerical results. The second part of the final examination consists of the oral exam. Only students who have passed the written test reaching a minimum score of 15/30 are admitted to the oral exam, which consists of: - a discussion on the written test; - verification of the book of exercises (the student must produce this during the oral exam); - oral examination with the lecturer to assess the ability of the student to synthesize the knowledge gained through the formulation of at least one question. The final score is defined by the Commission combining the results of the written and oral exam.



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