Il corso ha come obiettivo il completamento della formazione degli allievi ingegneri sotto il profilo della valutazione e dell'analisi delle costruzioni esistenti e del loro consolidamento e rinforzo secondo le disposizioni tecniche normative nazionali ed internazionali. Le lezioni frontali approfondiranno innanzitutto l’approccio alla conoscenza delle costruzioni esistenti, finalizzato al raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza, attraverso rilievi strutturali, sopralluoghi, indagini, prove in situ ed in laboratorio. Successivamente verranno affrontate le tematiche di modellazione strutturale elastica ed inelastica delle costruzioni esistenti in cemento armato e muratura soggette a carichi statici e dinamici e gli approcci per valutarne le prestazioni e la sicurezza prima e dopo gli interventi di retrofit tradizionali e/o innovativi. Il corso affronterà infine tematiche legate anche ai cedimenti delle fondazioni e al monitoraggio strutturale.

Al completamento di questo corso, si prevede che gli studenti acquisiscano seguenti conoscenze e abilità. Conoscenze: Approccio normativo alla conoscenza delle strutture esistenti in aggiunta ai metodi e tecniche di rilievo e indagine. Conoscenza teorica dei dissesti e dei meccanismi di danno statici e sismici. Prescrizioni normative per la valutazione e l'adeguamento delle strutture esistenti in calcestruzzo armato e muratura. Teoria e principi dell'analisi non lineare e della modellazione dei meccanismi di danno. Conoscenza delle tecniche di rinforzo tradizionali ed innovative e delle tecniche di monitoraggio strutturale. Abilità: Interpretazione del danno statico e sismico. Progettazione di campagne di rilievo per strutture in cemento armato e muratura. Valutazione dei "livelli di conoscenza" e dei "fattori di confidenza" delle strutture esistenti. Valutazioni di vulnerabilità statica e sismica. Classificazione sismica degli edifici. Valutazione della resistenza e della capacità deformativa di elementi strutturali in calcestruzzo armato e muratura prima e dopo gli interventi di rinforzo. Modellazione strutturale mediante software FEM del comportamento non lineare delle costrizioni mediante approcci a plasticità concentrata e distribuita.

Adeguata padronanza degli argomenti inerenti la scienza delle costruzioni, la tecnica delle costruzioni e la geotecnica, principi di progettazione delle strutture in calcestruzzo armato, definizione delle condizioni di carico e delle combinazioni di carico agli stati limite ultimi e di esercizio. Adeguata conoscenza della dinamica strutturale e dell'ingegneria sismica, sistemi ad 1 grado ed a più gradi di libertà, analisi modale, fattori di partecipazione modale, massa modale, spettro elastico e di progetto, fattori di riduzione, analisi dello spettro di risposta, principi di capacity design. Conoscenze di base di modellazione e analisi strutturale 2D e 3D con un software agli elementi finiti.

-Approccio alla valutazione delle strutture esistenti secondo NTC 2018 e Circolare 2019. i) Rilievi e sopralluoghi in situ e di laboratorio per strutture in muratura e calcestruzzo armato, progetto simulato. ii) Definizione dei “livelli di conoscenza” e dei “fattori di confidenza” e individuazione dei metodi di analisi strutturale (lineare/non lineare) ammessi in funzione dei livelli di conoscenza raggiunti. iii) Definizione di “intervento di adeguamento simico”, “intervento di miglioramento sismico”, “intervento locale”. -Modelli per il calcestruzzo confinato; duttilità del materiale, duttilità della sezione trasversale, duttilità strutturale; Meccanismi fragili e meccanismi duttili. Effetto della corrosione. -Analisi del dissesto statico e del danno sismico di edifici in calcestruzzo armato e muratura. -Teoria e applicazione dell'analisi statica non lineare (pushover). Metodo N2. Rappresentanza ADRS. Calcolo degli indici di sicurezza statica e sismica. -Interventi di adeguamento delle strutture in calcestruzzo armato: steel jacketing; concrete jacketing, CFRP, FRCM, CAM. -Principi di comportamento, modellazione e verifica delle strutture in muratura esistenti. -Interventi di rinforzo e consolidamento per strutture in muratura: intonaci armati, GFRP, CFRP, CAM. -Modellazione del comportamento non lineare di strutture in calcestruzzo armato e muratura (approccio a plasticità concentrata e distribuita con elementi a fibre) ed analisi non lineare o calcolo a rottura. -Intervento di adeguamento sismico mediante dispositivi sismici. - Cedimenti delle opere di fondazioni. - Interventi di rinforzo delle opere di fondazioni. -Diagnostica e monitoraggio di strutture ed infrastrutture.

Il corso è strutturato nelle seguenti attività: - Lezioni per mezzo di slides e/o alla lavagna - Esercitazioni guidate ed esempi pratici svolti in aula - Seminari sulla modellazione strutturale degli edifici esistenti - Seminari di esperti invitati e delegati aziendali.

- R. Pinho, F. Bianchi, R. Nascimbene. Valutazione sismica e tecniche di rinforzo per edifici esistenti in C.A. Maggioli Editore, 2019. - A. Ghersi, P. Lenza. Edifici esistenti in cemento armato. Valutazione e mitigazione del rischio sismico. Flaccovio. - Fardis. Seismic Design, Assessment and Retrofitting of Concrete Buildings based on EN-Eurocode 8. Springer - Costa, A. Arêde, H. Varum (Editors). Strengthening and Retrofitting of Existing Structures (Building Pathology and Rehabilitation). Springer. - G. Manfredi, A. Masi, R. Pinho, G. Verderame, M. Vona. Valutazione degli edifici esistenti in Cemento Armato, Collana di Manuali di Progettazione Antisismica, Vol. 5, IUSS Press. - Dipartimento Protezione Civile, ReLUIS. Linee guida per riparazione e rafforzamento di elementi strutturali, tamponature e partizioni. A cura di Mauro Dolce e Gaetano Manfredi. - S. Lombardo. Vulnerabilità Sismica degli edifici esistenti in cemento armato. Dario Flaccovio Editore; - L. Cavaleri, L. La Mendola. La verifica sismica degli edifici in muratura. Aracne Editrice s.r.l., 2008. - M. Vinci. Metodi di calcolo e tecniche di consolidamento per edifici in muratura. Flaccovio Editore, 2018. - M. Dolce, F.C. Ponzo, A. Di Cesare, G. Arleo, Progetto di Edifici con Isolamento Sismico Seconda Edizione, IUSS Press. - DM II TT 17 gennaio 2018. "Aggiornamento delle Norme tecniche per le costruzioni". - CIRCOLARE 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP. "Istruzioni per l’applicazione dell’Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni” di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018. - Eurocode 8. - Appunti e slides forniti al termine delle lezioni.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... L'esame finale consisterà in un colloquio orale svolto dapprima in gruppo, ed avente come oggetto il progetto assegnato. Successivamente verrà svolto un colloquio individuale sugli argomenti del corso. Il progetto riguarderà la valutazione della vulnerabilità statica e sismica di una struttura in muratura o calcestruzzo armato e la progettazione degli interventi di riqualificazione secondo le normative tecniche vigenti. Durante l'esame, allo studente sarà chiesto di discutere le scelte progettuali illustrando le motivazioni ingegneristiche adottate per definire la soluzione proposta. Allo studente sarà inoltre chiesto di discutere gli aspetti teorici illustrati nel corso dimostrando un'adeguata padronanza delle materie. L'esame viene superato con una votazione di 18/30.

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.