Università Roma Tre

In relazione al terzo semestre della LM in Progettazione Architettonica, l’offerta didattica si articola in quattro laboratori integrati, due per canale, rispettivamente di Progettazione Strutturale 2M (SSD: ICAR09) e di Progettazione Architettonica 2 M (SSD: ICAR14). L’integrazione dei due laboratori consiste nella condivisione di un progetto che nelle definizioni della Normativa Tecnica Nazionale sui lavori pubblici viene articolato in: Studio di Fattibilità, Progetto Preliminare, Definitivo ed Esecutivo, e che qui, per semplicità si definisce come prima e seconda fase. Si intende per prima fase quella associata a: Studio di Fattibilità-Progetto Preliminare – Progetto Definitivo, in una fase non molto sviluppata, e Seconda Fase: Progetto Definitivo, in versione più avanzata, ed Esecutivo, in una versione meno avanzata rispetto a quanto descritto nella Normativa Tecnica Nazionale, ad esempio senza arrivare a formulare i capitolati e i computi metrici estimativi, ma definendo anche con un certo dettaglio gli elementi che compongono il progetto, oltre a fornire la relazione tecnica giustificativa, sia delle scelte che della valutazione delle sollecitazioni e relativa verifica di sicurezza.
Verranno discussi in condivisione tra le due discipline gli aspetti che conducono ad un’opera sostenibile anche dal punto strutturale, per arrivare ad una soluzione che oltre ai carichi verticali, consenta un adeguato comportamento anche nei confronti dell’azione sismica. Si individuerà eventualmente una porzione significativa del progetto che, sviluppato completamente nel laboratorio di progettazione architettonica 2M, possa essere sviluppata anche nel laboratorio di progettazione strutturale 2m sino alle fasi più avanzate previste in quest’ultimo corso. Si valuteranno assieme le implicazioni di possibili scelte alternative, sia adottando tipiche soluzioni strutturali più tradizionali che di tipo più avanzato ed innovativo, quali ad esempio l’isolamento sismico alla base.
Si individuano quindi le principali scelte relative alle tipologie strutturali, in relazioni a possibili materiali da utilizzare nella struttura. Saranno discusse le alternative nelle scelte degli orizzontamenti, nel sistema resistente sia in relazione alla destinazione d’uso che alla configurazione architettonica, tenendo conto delle azioni di progetto da considerare, che dipendono anche dalla localizzazione dell’opera. Si individueranno i modelli da utilizzare per la verifica del progetto, anche con l’uso di programmi di calcolo. La verifica del modello rappresentativo, consentirà, durante lo svolgimento del progetto, di confrontare possibili soluzioni anche locali, controllando le implicazioni che le scelte comportano anche a livello di dettagli costruttivi architettonici.
Le tavole strutturali saranno sviluppate sino ad un livello piuttosto avanzato di dettaglio esecutivo, per comprendere le difficoltà realizzative e di cantiere che inevitabilmente condizionano le scelte anche a livello architettonico. Si potranno eseguire valutazioni di sostenibilità, pur limitate alle scelte strutturali, in particolare relativamente agli aspetti di consumo delle materie prime e di emissioni di Co2.

Per i testi aicap si veda: http://www.associazioneaicap.com/

1 RISPOSTA SISMICA DELLE STRUTTURE:

1.1 Risposta delle strutture in campo lineare

1.1.1. L’oscillatore semplice.

- Oscillazioni libere e forzate con e senza smorzamento
- Risposta di un oscillatore semplice ad un sisma: Integrale di Duhamel (equazione e parametri fondamentali)
- Spettro di risposta elastico (accelerazione, velocità, spostamento).

1.1.2. Sistemi strutturali elastici a più gradi di libertà a masse concentrate.

- Oscillazioni libere
- Analisi dinamica di strutture complesse,
- Approcci semplificati (coordinate generalizzate)
- Analisi modale, cenni

1.2. RISPOSTA SISMICA DELLE STRUTTURE IN CAMPO NON LINEARE.

- Duttilità di una sezione e di un elemento strutturale in ca per azioni monotone e cicliche.
- Cerniera plastica
- Oscillatore semplice con comportamento elasto-plastico sotto azione sismica, criteri di equivalenza con la risposta elastica
- Spettri di risposta non lineari (spettri di progetto)
- Coefficiente di struttura: definizione e metodi di valutazione.

2. PROGETTO A DUTTILITÀ CONTROLLATA IN ZONA SISMICA

- Modellazione di strutture per valutare la risposta sismica.
- Indicazioni normative italiane e straniere (NTC e Eurocodice n. 2 e n. 8).
- Duttilità dei sistemi strutturali in c. a. (telai, pareti, misti telaio pareti e deformabili torsionalmente)
- Criteri per la buona progettazione delle strutture in ca in zona sismica
- Esempi di progettazione in zona sismica di strutture in c.a.
- Progetto di fondazioni superficiali

3. RICHIAMI E APPROFONDIMENTI DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI

- Caratterizzazione meccanica dei materiali e legami semplificati secondo normativa (NTC e Eurocodice n.2 e n.8)
- Richiami per progetto e verifica secondo gli Stati limite ultimi (SLU; sforzo normale, flessione, pressoflessione e taglio)
- Richiami per progetto e verifica secondo gli Stati limite di esercizio (SLE; flessione)
- Progetto e verifica agli SLU per sollecitazione di presso flessione deviata
- Progetto e verifica agli SLU: costruzione domini di resistenza M-N per elementi pressoinflessi in ca
- Progetto e verifica agli SLU a di elementi in c.a per sollecitazione di torsione
- Progetto e verifica agli SLU di solette e piastre in c.a.
- Progetto e verifica agli SLU per fondazioni superficiali in ca

4. ELABORAZIONE DI UN PROGETTO PER UNA STRUTTURA IN C.A. IN ZONA SISMICA (SECONDO NORMATIVE NTC E EUROCODICE N.2 E N.8):

4.1. Progetto e verifica di un solaio

- Tipologie di solaio
- Norme tecniche vigenti
- Definizione del Sistema strutturale,tessitura del solaio, Pre-dimensionamento geometrie del solaio (sezioni,etc)
- Analisi dei carichi e loro combinazioni per il solaio
- Modellazione del solaio per determinarne le sollecitazioni di momento e taglio
- Modellazione numerica del solaio (software Sap 2000 o similari)
- Progetto e verifica di solai
- Dettagli costruttivi
- Preparazione delle Tavole progettuali strutturali

4.2. Progetto e verifica di una struttura in calcestruzzo armato ( c.a. )

- Definizione dell’azione sismica (per una data pericolosità sismica di sito) e calcolo dell’azione per il progetto/verifica delle strutture (spettro di risposta)
- Analisi e combinazioni dei Carichi elementari
- Definizione del Sistema strutturale
- Illustrazione delle vigenti norme tecniche per le costruzioni (NTC italiane e Eurocodice n.2 e n.8)
- Strutture resistenti alla azione sismica, modello strutturale 3D (definizione travi, pilastri, setti, nodi, scale, solette, fondazioni), modellazione numerica delle strutture (Sap 2000 o similari)
- Sollecitazioni sulle strutture – progettazione e analisi statica prevista dalle normativa italiana e dall’Eurocodice
- Definizione tipologia e comportamento strutturale
- Progetto secondo gerarchia delle resistenze
- Pre-dimensionamento, progetto e verifica di elementi strutturali (travi, solette, piastre, pilastri, setti, nodi e scale)
- Definizione della capacità portante del terreno
- Progetto e verifica di fondazioni superficiali
- Dettagli costruttivi
- Preparazione delle tavole progettuali strutturali
- Cenni sui criteri per l'adeguamento e miglioramento sismico delle diverse tipologie strutturali
- Tecniche avanzate di protezione sismica delle costruzioni (dissipazione e isolamento sismico alla base)

Dispense del corso distribuite dal docente attraverso i canali ufficiali (Teams).

Libri di testo:

Quaderno aicap N.2 PROGETTO DI UN EDIFICIO IN C.A. CON E SENZA ISOLAMENTO SISMICO ALLA BASE
aicap - Associazione Italiana Calcestruzzo Armato e Precompresso

DETTAGLI COSTRUTTIVI di STRUTTURE in CALCESTRUZZO ARMATO
aicap - Associazione Italiana Calcestruzzo Armato e Precompresso

PROGETTAZIONE DI STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO
GUIDA ALL’USO dell’EUROCODICE 2 con riferimento alle Norme Tecniche D.M. 14.1.2008
aicap - Associazione Italiana Calcestruzzo Armato e Precompresso

PROGETTAZIONE SISMICA DI EDIFICI IN CALCESTRUZZO ARMATO
GUIDA ALL’USO dell’EUROCODICE 2 con riferimento alle Norme Tecniche D.M. 14.1.2008
aicap - Associazione Italiana Calcestruzzo Armato e Precompresso