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PORTALE DELLA DIDATTICA

Geotecnica

09BCOMC

A.A. 2020/21

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Torino

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 80
Esercitazioni in aula 20
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Manassero Mario Professore Ordinario ICAR/07 80 0 0 0 19
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/07 10 B - Caratterizzanti Ingegneria della sicurezza e protezione civile, ambientale e del territorio
2020/21
Il corso si propone di far acquisire all’allievo i principi della Meccanica delle terre per lo studio del comportamento meccanico dei terreni e delle strutture interagenti con il terreno.
The course is aimed at providing the basic notions on Soil Mechanics for the assessment of the mechanical behaviour of soils and the soil-structure interaction.
Gli obiettivi che si vogliono conseguire sono i seguenti: 1. assimilando il mezzo poroso a continui sovrapposti, apprendere la ripartizione dello stato di sforzo tra le fasi costituenti (principio degli sforzi efficaci); 2. imparare la distinzione tra materiali a grana grossa e materiali a grana fine, il significato delle configurazioni drenate e non drenate e le relative implicazioni; 3. inquadrare il comportamento meccanico delle terre nell’ambito della teoria dello stato critico, comprendere il ruolo paritetico degli sforzi efficaci e delle variazioni di volume, assimilare concetti quali resistenza di picco, dilatanza, stato critico; 4. inquadrare i problemi di analisi limite nell’ambito della teoria della plasticità; 5. comprendere l’influenza della storia geologica sulla risposta dei materiali naturali. Gli studenti acquisiranno la capacità di: - analizzare lo stato della tensione e della deformazione in un deposito di terreno; - modellare la rigidezza e la resistenza al taglio dei terreni; - valutare l'interazione tra il fluido interstiziale e lo scheletro solido; - interpretare le prove di laboratorio e in sito più comuni; - applicare la teoria della plasticità alla valutazione delle condizioni di sicurezza delle fondazioni superficiali e delle opere di sostegno; - determinare i cedimenti delle fondazioni superficiali utilizzando procedimenti teorici ed empirici.
The course purposes are: 1. assuming the porous medium as a mixture of superposed continua, to learn the stress partition between the phase components (effective stress principle); 2. to learn the difference between fine and coarse grained soils, the meaning of drained and undrained conditions and the relative implications; 3. to understand the soil mechanical behaviour through the critical state theory, to relate effective stress and volume changes, to assimilate key concepts as peak strength, dilatancy and critical state. 4. to set the limit analysis problems within the plasticity theory; 5. to understand the influence of geological history on the mechanical behaviour of natural soils. Students will acquire the ability to: - analyze the stress and strain state in soil deposits; - modeling the stiffness and shear strength of soils; - evaluate the interaction between the interstitial fluid and the solid skeleton; - interpret the most common laboratory and in-situ tests; - apply the theory of plasticity to the assessment of the stability conditions of shallow foundations and earth retaining structures; - determine the settlements of shallow foundations using theoretical and empirical methods.
E’ propedeutica la conoscenza delle seguenti discipline: Analisi Matematica I e II, Fisica I, Meccanica Razionale, Idraulica e Scienza delle Costruzioni.
The knowledge of the contents of the following courses is recommended: Mathematical Analysis I and II, Physics I, Rational Mechanics, Hydraulics and Structural Mechanics.
Parte prima: Descrizione e classificazione dei terreni -Origine, proprietà indice e storia geologica dei terreni -Fasi e relazioni tra le fasi -Classi di comportamento: proprietà indice e criteri di classificazione -Caratteri dei depositi naturali Parte seconda: Il comportamento dell’elemento di volume -Comportamento meccanico delle terre -Tensioni efficaci: definizione e postulato -Prove edometriche: tensione di preconsolidazione e compressibilità. Applicazione al calcolo del cedimento in condizioni monodimensionali -Rappresentazione dei percorsi di carico -Resistenza al taglio e deformabilità Parte terza: i problemi al contorno -Filtrazione nei mezzi porosi -Moti di filtrazione in regime stazionario -Teoria della consolidazione -Applicazioni della teoria della plasticità -Le verifiche di sicurezza: teoremi della plasticità, stati di equilibrio limite attivo e passivo -I procedimenti classici di Coulomb e Rankine e il calcolo pratico delle spinte -Il carico limite delle fondazioni dirette
First part: soil description and classification - Origin, index properties and geological history - Soil phases and their relations - Soil classification and index properties - Natural deposits Second part: the behaviour of the elementary volume - Soil mechanical behaviour - Effective stress: definition and postulate - Oedometer test: preconsolidation stress and compressibility. Application to the calculation of one-dimensional settlement - Stress paths - Shear strength and stress-strain behavior Third part: boundary problems - Porous media seepage - Seepage under steady state conditions - Theory of consolidation - Applications of plasticity theory - The collapse of soil structures: theorems of plasticity theory, active and passive limiting states of stress - Coulomb and Rankine theories and practical calculation of earth pressures - Bearing capacity of shallow footings
L'insegnamento prevede lezioni ed esercitazioni in aula. Le esercitazioni sono volte a chiarire, mediante esempi applicativi, gli argomenti sviluppati a lezione. L’obiettivo è quello di fare acquisire all’allievo una familiarità con i risultati di prove di laboratorio, una capacità interpretativa degli stessi, un’abitudine alla formulazione dei problemi al contorno, un uso critico dei parametri meccanici nei casi applicativi più ricorrenti (fondazioni dirette e opere di sostegno). In caso di erogazione della didattica da remoto nell'a.a. 2020/2021, non sono previste variazioni nell'organizzazione delle lezioni e delle esercitazioni.
The course consists of lectures and exercise classes. Exercise classes are aimed at clarifying, through applicative examples, the main topics of the course. Students will take confidence with the results of the laboratory tests, will learn how to interpret the laboratory test results, will develop the ability to formulate boundary problems, will acquire a critical use of mechanical parameters in most frequent application scenarios (shallow foundations and earth retaining structures). If the course will be managed remotely during the academic year 2020/2021, the organization of lectures and exercise classes will not be changed.
Le dispense del corso (presentazioni, appunti, esercizi) sono rese disponibili attraverso il portale della didattica. I testi di riferimento sono i seguenti: Lancellotta, R. (2012). Geotecnica. Zanichelli, Bologna. Atkinson, J. (1997). Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Per approfondimenti possono essere consultati i seguenti testi: Lancellotta, R., Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Lancellotta, R., Ciancimino, A., Costanzo, D., Foti, S. (2020). Progettazione geotecnica secondo l'Eurocodice 7 e le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018. Hoepli, Milano. Lambe, T.W., Whitman, R.V. (1997). Meccanica dei terreni, D. Flaccovio, Palermo. Tonni, L., Gottardi, G. (2010). Esercizi di geotecnica. Esculapio, Bologna. Tordella, M.L. (1988). Esercizi di geotecnica, Levrotto e Bella, Torino.
Course didactical material (slides, notes, exercises) is available on the internet teaching portal. Recommended textbooks: Lancellotta, R. (2012). Geotecnica. Zanichelli, Bologna. Atkinson, J. (1997). Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Suggested readings: Lancellotta, R., Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, Milano. Lancellotta, R., Ciancimino, A., Costanzo, D., Foti, S. (2020). Progettazione geotecnica secondo l'Eurocodice 7 e le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018. Hoepli, Milano. Lambe, T.W., Whitman, R.V. (1997). Meccanica dei terreni, D. Flaccovio, Palermo. Tonni, L., Gottardi, G. (2010). Esercizi di geotecnica. Esculapio, Bologna. Tordella, M.L. (1988). Esercizi di geotecnica, Levrotto e Bella, Torino.
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;
E' prevista un'unica prova orale. La prima parte della prova orale è finalizzata a valutare la capacità degli studenti di applicare i concetti teorici e gli strumenti di calcolo all'analisi delle opere geotecniche, nonché dei risultati delle prove di laboratorio illustrate a lezione. La seconda parte della prova orale è finalizzata a verificare l'apprendimento dei principi teorici che governano il comportamento meccanico dei terreni (e.g. interazione tra fase liquida interstiziale e scheletro solido, significato e implicazioni delle configurazioni drenate e non drenate, leggi costitutive dei geomateriali, teoria dello stato critico).
Exam: Compulsory oral exam;
The competences aquired by the students will be evaluated through a single oral discussion. The first part of the oral discussion is aimed at evaluating the ability to apply the theoretical principles and calculation tools to the analysis of the geotechnical structures and the results of laboratory tests illustrated during the course. The second part of the oral discussion is aimed at verifying the acquisition of the theoretical principles that govern the mechanical behaviour of soils (e.g. interaction between the liquid phase and the solid skeleton, meaning and consequences of drained and undrained conditions, constitutive laws of geomaterials, critical state theory).
Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;
E' prevista un'unica prova orale. La prima parte della prova orale è finalizzata a valutare la capacità degli studenti di applicare i concetti teorici e gli strumenti di calcolo all'analisi delle opere geotecniche, nonché dei risultati delle prove di laboratorio illustrate a lezione. La seconda parte della prova orale è finalizzata a verificare l'apprendimento dei principi teorici che governano il comportamento meccanico dei terreni (e.g. interazione tra fase liquida interstiziale e scheletro solido, significato e implicazioni delle configurazioni drenate e non drenate, leggi costitutive dei geomateriali, teoria dello stato critico).
Exam: Compulsory oral exam;
The competences aquired by the students will be evaluated through a single oral discussion. The first part of the oral discussion is aimed at evaluating the ability to apply the theoretical principles and calculation tools to the analysis of the geotechnical structures and the results of laboratory tests illustrated during the course. The second part of the oral discussion is aimed at verifying the acquisition of the theoretical principles that govern the mechanical behaviour of soils (e.g. interaction between the liquid phase and the solid skeleton, meaning and consequences of drained and undrained conditions, constitutive laws of geomaterials, critical state theory).


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