CEMENTO ARMATO

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
TECNICA DELLE COSTRUZIONI (ICAR/09)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Conoscenze e capacità di comprendere:
Conoscenza del funzionamento meccanico delle strutture in c.a. e dei modelli teorici per descriverne il comportamento. Conoscenza delle indicazioni normative per il calcolo delle strutture in ca. Conoscenza dei dettagli costruttivi e disposizione delle armature nei principali elementi strutturali.

Competenze:
Capacità di scegliere, disporre e predimensionare i diversi elementi strutturali che costituiscono una semplice palazzina in cemento armato . Capacità di redigere la relazione di calcolo. Capacità di disegnare le armature.

Autonomia di giudizio:
Lo studente dovra’ essere in grado di scegliere e predimensionare gli elementi strutturali

Capacità comunicative:
Durante il corso lo studente deve affinare la proprietà di linguaggio, con specifico riferimento alla terminologia tecnica specifica dell’insegnamento, per comunicare in maniera efficace e puntuale il proprio progetto.

Capacità di apprendimento:
Lo studente deve acquisire la capacità, una volta individuata la problematica da risolvere, di selezionare la scelta progettuale più idonea anche valutando opzioni non perfettamente identiche a quelle esposte durante il corso. Sarà inoltre in grado di consultare i principali riferimenti bibliografici del settore

Prerequisiti

Basi di Scienza e Tecnica delle Costruzioni

Contenuti dell'insegnamento

Aspetti di teorici e applicativi per la progettazione di base di strutture in cemento armato ordinario e precompresso
Pressoflessione, Taglio, Torsione
Stati limite d’esercizio
Strutture precompresse
Metodo tirante puntone (per il calcolo di mensole tozze, plinti e pareti)
Progetto dei principali elementi costruttivi (travi, pilastri, solai, scale, balconi)

Programma esteso

1) Proprietà meccaniche. Caratteristiche dei calcestruzzi. Parametri di resistenza e deformabilità. Criteri di rottura. Caratteristiche delle armature. Aderenza tra acciaio e calcestruzzo.

2) Stato limite ultimo per forza normale e momento flettente. Ipotesi di base. Campi di rottura. Forza asiale di trazione. Forza assiale di compressione. Flessione semplice retta. Flessione composta retta. Dominio di interazione. Flessione composta deviata.

3) Stato limite ultimo per taglio. Meccanismi- resistenti a taglio, metodo semiempirico, metodo ad inclinazione variabile, progetto e verifica delle armature, traslazione del diagramma di momento.

4) Stato limite ultimo per torsione. Comportamento di travi piene e cave, progetto e verifica delle armature, interazione taglio-torsione.

5) Stati limite di esercizio. Limitazione delle tensioni in esercizio. Stato limite di decompressione e di prima fessurazione. Momento di fessurazione. Fessurazione stabilizzata. Distanza delle fessure. Deformazione dell’acciaio. Stato limite di apertura controllata delle fessure. Relazione forza-deformazione assiali. Relazione Momento-curvatura. Deformazione assiale e curvatura. Stato limite di deformazione.

6)Dettagli costruttivi. Disposizione delle barre d’armatura, lunghezze d’ancoraggio, mensole tozze, selle, sovrapposizione delle armature, travi parete, telai, nodo trave-colonna, scale a doppio ginocchio, scale a- sbalzo, plinto, plinto zoppo, trave di centramento, balconi, travetto rompitratta.

7)Stato limite d’instabilità: Non linearità meccanica e geometrica di una colonna incastrata alla base e sue equazioni risolventi, metodo della colonna modello, metodo dello stato d’equilibrio, metodo delle differenze finite, instabilità di telai in c.a. e risoluzione con il metodo P-Delta ed il metodo degli elementi finiti

8)Dettagli costruttivi: trave di fondazione, muro di sostegno, nodo trave-colonna, cerniere, mensole tozze.

9)Precompressione: precompressione a cavi pre-tesi e post- tesi, precompressione esterna, azioni equivalenti, risoluzione di travi iperstatiche precompresse, cavo concordante.
Perdite di precompressione: rilascio dei trefoli, attrito, rientro degli ancoraggi, ritiro, viscosità, rilassamento delle armature.

10) Viscosità e ritiro: comportamento del calcestruzzo nel tempo, sovrapposizione degli effetti nel tempo, metodo AAEM, distribuzione degli sforzi nei pilastri, nelle travi precompresse e nelle travi composite, comportamento nel tempo di travi continue, teoremi dell’isomorfismo.

12) Analisi strutturale: modelli strut and tie per il calcolo di mensole tozze, selle, travi parete, telai, nodi trave-colonna.

13) Analisi strutturale: analisi lineare elastica con e senza ridistribuzione, analisi plastica, analisi non-lineare, analisi modale, analisi statica equivalente (push-over).

14) Piastre e lastre in c.a.: cenni di calcolo e disposizione delle armature.

Bibliografia

Testo consigliato:
UNI-EN 1992-1-1:2005, "Eurocodice 2- Progettazione delle strutture in calcestruzzo - Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici", 2005.

Testi di approfondimento (presenti in Biblioteca):
[1] Cosenza E., Manfredi G., Pecce M., Cemento Armato: Basi della Progettazione, Hoepli, 2015.

[2] D. Ferretti , I. Iori, M. Morini " La stabilita`delle strutture: il caso delle costruzioni in cemento armato", McGraw-Hill Italia, 2002.
[3] E.F. Radogna "Tecnica delle costruzioni ", vol.2 , Zanichelli, 2000.
[4] R. Favre et al., Progettare in calcestruzzo armato : piastre, muri, pilastri e fondazioni , Milano, Hoepli, 1994.
[5] Aicap, "Guida all'uso dell'Eurocodice 2", vol.1, AICAP, Roma, Edizioni Pubblicemento, 2006.
[6] R.P. Johnson, "Composite structures of steel and concrete", Wiley and SOns ltd, 2004 [7]R. Lancellotta, J. Calavera, "Fondazioni", Mc Graw-Hill, 2003 [8] A. Migliacci, "Progetti di strutture", CEA, 1991

Ulteriore materiale didattico a disposizione sul portale “Web LEArning in Ateneo” (LEA UNIPR):
Copia elettronica delle slides utilizzate durante il corso.
Traccia di tutte le esercitazioni svolte in aula.

Metodi didattici

Lezioni teoriche frontali
Esercitazioni in cui viene illustrato passo-passo il progetto di una palazzina in c.a.
Redazione, da parte di gruppi di studenti, di un semplice progetto (relazione di calcolo e disegni esecutivi)

Modalità verifica apprendimento

Compito scritto cui segue poco dopo l'esame orale con discussione del progetto:

Compito scritto
(2/3 voto) così suddiviso

Conoscenza degli argomenti trattati durante il corso (50%)

Competenze: capacità di risolvere un esercizio simile a quelli svolti in aula (50%)

Verifica orale
(1/3 voto) così suddiviso:

Conoscenze: domande teoriche (60%)

Capacità comunicative: proprietà di linguaggio (10%)

Autonomia di giudizio: impostazione del progetto (30%)

Altre informazioni

E’ vivamente consigliata la frequenza del corso