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STRUCTURAL RETROFITTING AND STRENGTHENING TECHNIQUES

CODICE 97215
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU
  • 10 cfu al 2° anno di 10799 INGEGNERIA CIVILE(LM-23) - GENOVA
  • 5 cfu al 2° anno di 9914 INGEGNERIA EDILE - ARCHITETTURA (LM-4) - GENOVA
  • 5 cfu al 2° anno di 10719 ENGINEERING FOR BUILDING RETROFITTING(LM-24) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ICAR/09
    LINGUA Inglese
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 1° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    Il corso si propone di illustrare i criteri da adottare nel consolidamento degli edifici esistenti, mettendo in evidenza il diverso approccio che si deve seguire rispetto alla progettazione di una nuova struttura. In particolare le scelte progettuali devono derivare da una adeguata conoscenza e diagnosi (apprese più in dettaglio nel corso di "Structural assessment and safety of existing buildings") e devono avere un chiaro obiettivo in termini prestazionali. Saranno quindi illustrate le diverse tecniche disponibili, con riferimento sia agli edifici in muratura che in cemento armato.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    Classification of structural retrofitting interventions on existing buildings: maintenance, damage repair, local interventions, overall strengthening. Strategies for the choice of interventions: force versus deformation capacity, reversibility, durability, cost-benefit analysis. From the diagnosis to the design of interventions (monitoring, provisional works). Conceptual classification of strengthening techniques: traditional solutions versus use of innovative materials. Masonry buildings: foundations; masonry walls (cracks repair, widespread strengthening, improvement of connections); arches and vaults; floors and roof (bending strengthening, diaphragm effect); local interventions (creation of new openings or framing of existing ones); seismic improvement. Reinforced concrete structures: restoration of concrete; reinforcement of elements and nodes with composite materials; dissipative bracings; selective weakening and use fuse (elements of sacrifice).

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni teoriche frontali

    Esercitazioni guidate svolte dal docente

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    • Sicurezza strutturale degli edifici: dall'approccio “trial & errors” alle strutture ingegnerizzate; esempi di crolli (cattedrali gotiche, Campanile di San Marco a Venezia, Torre Civica a Pavia, Duomo di Noto, Assisi ei terremoti, …); altre cause (incendio a Notre Dame, fulmine); esempi di interventi sbagliati; l'importanza del monitoraggio e della manutenzione; diagnosi e interventi; classificazione degli interventi in termini di finalità (manutenzione, riparazione del danno, potenziamento (miglioramento), retrofitting).
    • Valutazione strutturale degli edifici esistenti nei codici: quando è necessario: errori accertati, degrado accelerato, cambio d'uso, danneggiamento, eventi naturali; differenza tra progettazione e valutazione; regole obbligatorie contro raccomandazioni; l'approccio probabilistico: tempo di riferimento e vita nominale dell'edificio; approccio qualitativo rispetto a quello quantitativo; ottimizzazione dell'intervento: sicurezza, conservazione e costo; problemi di conservazione: reversibilità, non invasività, autenticità e durabilità; classificazione degli interventi in termini di funzionalità: sostituzione di elementi inefficaci, integrazione con nuovi elementi, integrazione con nuovi sistemi strutturali, nuova struttura.

    Edifici in muratura

    1. Il sistema strutturale: brevi cenni storici sui dettagli strutturali e sull'uso dei materiali; evoluzione della muratura (elementi costitutivi e disposizione); meccanica della muratura come materiale composito (omogeneizzazione, proprietà equivalenti, criteri di rottura locale); meccanica degli elementi murari.
    2. Interpretazione dei quadri fessurativi: esempi di schemi dovuti a diverse instabilità: cedimenti, cedimenti per compressione, archi/volte spingenti, ecc.; criteri per la rilevazione; monitoraggio: opzioni tecniche e interpretazione; lo Structural Health Monitoring.
    3. Analisi limite delle strutture murarie: blocchi rigidi e vincoli cinematici; l'uso di teoremi statico e cinematico dell'analisi limite; applicazione ad archi, volte e cupole; l'effetto dell'attrito; l'influenza dello schiacciamento locale per compressione.
    4. Interventi provvisionali: classificazione in termini di finalità (sostegno, contenimento, fasciatura, ecc.); soluzioni tradizionali e innovative; criteri di progetto; esempi.
    5. Rafforzamento delle fondazioni:
    6. Riparazione di crepe:
    7. Rinforzo della muratura:
    8. Miglioramento dei collegamenti: tra pareti in muratura; collegamento di diaframmi orizzontali a pareti in muratura; irrigidimento nel piano di diaframmi orizzontali.
    9. Rinforzo di solai orizzontali:
    10. Rinforzo di volte e cupole:
    11. Integrazione del sistema strutturale alle azioni orizzontali:

    Edifici in cemento armato

    1. Il sistema strutturale: brevi cenni storici sull'evoluzione dei sistemi strutturali e dettagli; proprietà e deterioramento dei materiali; vulnerabilità sismica di edifici in CA realizzati con progettazione gravitazionale.
    2. Riparazione di crepe e deterioramento:
    3. Rafforzamento c.a. elementi: beton-plaqué; uso di FRP; soluzioni innovative
    4. Integrazione del sistema strutturale: aggiunta di pareti in CA (riempendo vuoti nel telaio o rafforzando tamponamenti in muratura); aggiunta di elementi di controventamento (anche con dispositivi passivi o semiattivi); affiancamento di un nuovo sistema strutturale per le azioni orizzontali
    5. Isolamento della base

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Appunti del Corso, disponibili su AulaWeb.

    Registrazione delle lezioni disponibili su Teams.

    M. Pisani. Consolidamento delle strutture. Hoepli. 2008.

    S. Mastrodicasa. Dissesti statici delle strutture edilizie. Hoepli. 1993.

    M. Como. Statica delle costruzioni storiche in muratura. Aracne. 2015

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    SERGIO LAGOMARSINO (Presidente)

    SERENA CATTARI

    FEDERICA TUBINO

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    prova orale

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    La prova orale consiste nella discussione su una delle tematiche principali del programma sviluppato nel corso e in una seconda breve domanda su aspetti di diagnostica.

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    20/12/2021 08:30 GENOVA Orale
    11/01/2022 09:00 GENOVA Orale
    01/02/2022 09:00 GENOVA Orale
    18/02/2022 09:00 GENOVA Orale
    06/06/2022 09:00 GENOVA Orale
    30/08/2022 09:00 GENOVA Orale

    ALTRE INFORMAZIONI

    Tutte le informazioni del corso sono date in aula, attraverso Aulaweb o su Teams.