OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di completare la formazione dell’Ingegnere Edile-Architetto nell’ambito della progettazione strutturale, trattando i fondamenti della progettazione sismica, fornendo gli strumenti operativi per la modellazione strutturale delle costruzioni con il metodo agli elementi finiti, e fornendo gli strumenti metodologici per affrontare i diversi aspetti del progetto strutturale di una costruzione reale (concezione strutturale, modellazione, dimensionamento, progettazione dei dettagli, redazione dei documenti tecnici). Particolare attenzione verrà posta al rapporto con il progetto di architettura

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso di Progetto di Strutture è strutturato in modo da fornire agli studenti le seguenti competenze:

• Conoscere le basi teoriche della progettazione sismica delle strutture e i relativi riferimenti normativi;
• Saper elaborare un modello teorico di una struttura reale, in termini di geometria strutturale, vincoli, materiali, forze applicate.
• Sapere sviluppare un modello numerico di una struttura reale, mettendo a sistema le competenze di modellazione teorica di cui sopra, le conoscenze teoriche sugli elementi finiti già acquisite in corsi precedenti e gli strumenti operativi disponibili nella professione (programmi FEM - SAP).
• Sapere riconoscere le molteplici problematiche, di natura formale, tecnica, economica, ambientale e sociale, che sottendono alla progettazione strutturale.
• Sapere elaborare soluzioni di sintesi per la progettazione di strutture che integrino in forma organica le diverse istanze delle costruzioni edilizie.
• Sapere predisporre e redigere gli elaborati tecnici di sintesi del progetto strutturale.

MODALITA' DIDATTICHE

• lezioni di carattere e contenuto monografico dedicate agli argomenti sopra enunciati;
• attività di carattere laboratoriale, svolta in gruppi (composti da 2/3 studenti).

PROGRAMMA/CONTENUTO

Attività teoriche:

Progettazione sismica delle strutture

Elementi di sismologia, morfologia strutturale e risposta sismica delle costruzioni, fondamenti di dinamica di sistemi a uno e più gradi di libertà, analisi modale, definizione dello spettro di risposta sismico; metodi di analisi strutturale per la progettazione sismica, criteri di progettazione, gerarchia delle resistenze.

Modellazione delle strutture (SAP)

Approcci alla modellazione strutturale delle costruzioni, richiami teorici del metodo agli Elementi Finiti, modellazione geometrica (da CAD al modello FEM), modellazione dei vincoli, modellazione delle azioni (forze, spostamenti e accelerazioni), modellazione costitutiva dei materiali, metodi di analisi, estrapolazione e gestione dei risultati ai fini delle verifiche strutturali.

Attività di laboratorio:

Le attività di laboratorio comprenderanno tre esercitazioni, relative ai seguenti temi:

1) La definizione dello schema statico di una struttura

A partire da un piccolo esercizio relativo alla definizione dello schema statico di un piccolo oggetto della vita quotidiana, si giungerà a definire lo schema statico di una costruzione esistente, scelta nell’ambito delle architetture contemporanee genovesi.

Obbiettivo: imparare a “leggere” la costruzione al fine di individuarne lo schema strutturale.

2) La modellazione ad elementi finiti mediante il software SAP

L’esercitazione consiste nella modellazione ad elementi finiti di una semplice struttura assegnata e nel dimensionamento dei suoi elementi strutturali a partire dai risultati resi disponibili dall’analisi strutturale. Si realizzerà sia un modello 2D, analizzato mediante analisi statica lineare con forze statiche equivalenti, sia un modello 3D, analizzato mediante analisi dinamica modale con spettro di risposta. Al termine dell’esercitazione si dovrà redigere una relazione di calcolo della struttura.

Obbiettivo: imparare gli strumenti di base della modellazione con SAP; imparare ad analizzare una struttura soggetta ad azioni sismiche mediante analisi statica lineare e mediante analisi dinamica modale con spettro di risposta; imparare ad estrapolare i risultati per poter effettuare le verifiche di normativa sugli elementi strutturali; imparare a redigere una relazione di calcolo.

3) La progettazione integrata di una struttura

L’esercitazione consiste nel progetto di una struttura nell’ambito di un progetto architettonico (definizione dello schema statico, dimensionamento degli elementi strutturali, progettazione delle connessioni). Il progetto dovrà tenere in conto degli aspetti percettivi, funzionali, tecnologici dell’architettura, nonché degli aspetti economici, ambientali e di cantiere della costruzione.

Obbiettivi: fornire gli strumenti metodologici e operativi per la definizione di un progetto strutturale, fornire la consapevolezza della moltitudine di problematiche (tecniche, economiche, architettoniche, sociali, …) che concorrono alla definizione di tale progetto, sviluppare capacità di sintesi.

(Questa esercitazione verrà svolta in collaborazione con il prof. A. Giachetta di Tecnologia dell’Architettura).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del corso, disponibili su AulaWeb

Criteri di progettazione antisismica degli edifici – L.Petrini, R.Pinho, G.M.Calvi – IUSS Press