OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo di Ingegneria sismica affronta le tematiche legate alla progettazione e verifica delle costruzioni in zona sismica. Si illustrano le problematiche tecniche inerenti la progettazione strutturale degli organismi sismo resistenti affrontando il problema della modellazione delle azioni e del calcolo strutturale; sono discussi i diversi approcci del calcolo sismico.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso lo studente dovrà:

conoscere i fondamenti essenziali della progettazione sismica

essere in grado di affrontare lo studio delle strutture nei riguardi dell'azione sismica, sapendo istituire una modellazione corretta della struttura e dell'azione, e sapendo valutare le procedure di analisi più idonee

MODALITA' DIDATTICHE

il corso si svolge mediante lezioni tenute dal docente ed esercitazioni numeriche al centro di calcolo. Il docente mette inoltre a disposizione anticipatamente la traccia della lezione su aula web.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Elementi di sismologia. Struttura della terra. Dinamica della litosfera. Cause e meccanismi dei terremoti. Propagazione delle onde sismiche: onde di volume, onde di superficie, riflessione e rifrazione. Leggi del moto sismico, magnitudo, energia, intensità. Elementi di rischio sismico.
• Analisi sismica lineare dei sistemi a un grado di libertà. Richiami di dinamica strutturale: dinamica sismica dell’oscillatore semplice, spettro di risposta. Forza statica equivalente. Spettro di risposta elastico di normativa.
• Analisi sismica non lineare. Equazione del moto dell’oscillatore semplice elasto-plastico, Duttilità, duttilità richiesta, duttilità disponibile, Spettro di risposta anelastico. Coefficiente di struttura.
• Azione sismica di progetto. Struttura della normativa, motivazioni. Progetto alle prestazioni. Sismologia storica, macro e microzonazione del territorio nazionale.
• Analisi sismica lineare dei sistemi a N gradi di libertà. Dinamica sismica dei sistemi a N gradi di libertà; analisi modale; troncamento modale, massa partecipante. Metodi di analisi sismica: analisi statica equivalente, analisi modale con forze statiche equivalenti
• Analisi statica non lineare. Tecnica dello spettro di capacità, metodo N2.
• Analisi sismica delle strutture. Filosofia del progetto antisismico, gerarchia delle resistenze. Sistemi di controvento, centro di massa e centro di rigidezza, ripartizione delle forze sismiche sui controventi. Morfologia strutturale e coefficiente di struttura per tipologie di sistemi sismo resistenti. Criteri di modellazione numerica. Comportamento sismico degli elementi non strutturali.
• Analisi sismica degli edifici. Modello statico semplificato, ripartizione delle forze sismiche a livello di piano.
• Duttilità delle membrature in c.a. e in acciaio. Duttilità delle sezioni e degli elementi. Coefficiente di struttura dei sistemi sismo resistenti, dettagli costruttivi, rassegna di danni.
• Comportamento sismico del terreno. Variazione della capacità portante, sovraspinta sulle opere di sostegno, amplificazione locale.
• Progetto antisismico di un edificio in c.a. Analisi dei carichi, analisi statica equivalente, analisi modale. Progetto e verifica degli elementi strutturali, nodi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del corso di Tecnica delle Costruzioni (prof. Solari), Dinamica delle Strutture (prof. Piccardo), Ingegneria Sismica (prof. Pagnini)

Castellani A., Faccioli E. “Costruzioni in zona sismica” Hoepli, 2012 (sec. Ed)

Decreto 14 gennaio 2008 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, “Norme tecniche per le costruzioni”

Eurocode 8 “Design provisions for earthquake resistance of structures, Part 1: General rules”, ENV 1993-2-1, European Committee for Standardization, 1994;

Faccioli E., Paolucci R., “Elementi di sismologia applicata all’ingegneria”, Pitagora Ed., 2005;

Fajfar, P. (1999), ‘Capacity Spectrum method based on inelastic demand spectra’, earthquake engineering and structural dynamic, 28, 979-993;

Maberini F: et al., ‘il rischio sismico locale’, in: problemi strutturali nell’ingegneria sismica a cura dell’Odine degli Ingegneri della provincia di Agrigento, Flaccovio Editore, 1992

Muscolino G. “Dinamica delle Strutture”, Mc Graw-Hill, 2001

Park, T., Priestley M.J.N. “Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings”. Wiley, NY, 1992;

A. Vulcano, ‘dinamica dei sistemi a un grado di libertà’, in: ingegneria antisismica,  a cura di Guido Sarà, editore Liguori, Napoli, 1985

Inoltre: manuali esplicativi dell’AICAP collegati all’Eurocodice e alla NTC 2008:

Aicap “Progettazione di strutture in calcestruzzo armato, guida all’uso del’Eurocodice 2
con riferimento alle Norme Tecniche D.M. 14.1.2008”, Vol. 1, Edizione Pubblicemento, Roma, 2008

Aicap, “Progettazione sismica di edifici in calcestruzzo armato, guida all’uso dell’Eurocodice 2 con riferimento alle Norme Tecniche D.M. 14.1.2008”, Vol.2, Edizione Pubblicemento, Roma, 2008