Il corso intende fornire allo studente le competenze necessarie ad affrontare il progetto delle strutture in cemento armato e cemento armato precompresso.

Lo studente dovrà acquisire la conoscenza del funzionamento meccanico delle strutture in cemento armato e cemento armato precompresso 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, disporre e disegnare le armature, 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. Inoltre dovrà essere in grado di consultare i principali riferimenti bibliografici del settore.

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.

Nel corso verranno sviluppati i seguenti argomenti:
• Criteri generali di progettazione (8 ore): vantaggi e svantaggi strutture in cemento armato, classificazione degli elementi strutturali, criteri generali per l’individuazione della soluzione strutturale, descrizione delle soluzioni strutturali di più comune utilizzo, criteri di pre-dimensionamento, cenni sulle tipologie di edifici industriali, cenni sugli edifici di grande altezza.
• Durabilità delle strutture in cemento armato (4 ore): attacco chimico, carbonatazione, attacco da cloruri, cicli di gelo-disgelo, requisiti del calcestruzzo (classe di resistenza, classe di consistenza, diametro massimo degli aggregati, contenuto di cloruri, rapporto a/c), copriferro, calcestruzzi innovativi, requisiti delle armature da cemento armato.
• Comportamento degli elementi strutturali in cemento armato allo stato limite ultimo (34 ore): tensioni normali, tensioni tangenziali, instabilità, zone di discontinuità.
• Comportamento degli elementi strutturali in cemento armato allo stato limite di servizio (6 ore): stato limite di tensione, stato limite di deformazione, stato limite di fessurazione.
• Disposizioni costruttive (4 ore): aderenza acciaio-calcestruzzo, lunghezza di ancoraggio e di sovrapposizione, armature minime, disposizione delle armature negli elementi tipici.
• Cemento armato precompresso (28 ore): modalità di introduzione della precompressione (pre-tensione, post-tensione, precompressione non aderente), scelta del tracciato cavi, scelta della forza di precompressione, perdite di tensione (effetto mutuo, attrito, rientro ancoraggi), cadute di tensione (ritiro, viscosità, rilassamento), analisi degli effetti della precompressione, comportamento in servizio e allo stato limite ultimo delle strutture in cemento armato precompresso, zone di introduzione della precompressione.

Durante il corso verranno sviluppati in aula due esempi di calcolo passo-passo: piano tipo di un edificio di civile abitazione, elemento strutturale in cemento armato precompresso di grande luce.
Gli studenti dovranno sviluppare durante il corso delle esercitazioni individuali sugli argomenti trattati durante le lezioni.
Dovranno inoltre sviluppare in gruppi di 2-4 unità un progetto completo (relazione di calcolo ed elaborati grafici) di una semplice struttura in cemento armato.

Structures / Daniel L. Schodek. - Englewood Cliffs : Prentice- Hall, copyr. 1980
Fundamentals of building construction : materials and methods / Edward Allen and Joseph Iano. - 4th. ed.. - Hoboken : Wiley, c2004
Il nuovo calcestruzzo / Mario Collepardi, Silvia Collepardi, Roberto Troli. - 5. ed. - Villorba (TV) : Tintoretto, 2009
La corrosione nel calcestruzzo e negli ambienti naturali / Pietro Pedeferri, Luca Bertolini. - Milano : McGraw- Hill Libri Italia, 1996
UNI-EN 206-1: Calcestruzzo. Specificazione, prestazione, produzione e conformità
EN 1992-1-1: Eurocodice 2. Progettazione delle strutture in calcestruzzo. Parte 1-1: regole generali e regole per gli edifici
Standard Method of Detailing Structural Concrete. A Manual for best practice. (3rd ed) (2006)

Sono inoltre a disposizione le slide utilizzate durante lo svolgimento delle lezioni.

L’esame consisterà in una prova orale avente per oggetto gli argomenti trattati durante il corso, nonché le esercitazioni individuali ed il progetto sviluppato dagli studenti.