Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2017/2018
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Corso di Laurea Magistrale in INGEGNERIA CIVILE
Settore disciplinare: 
TECNICA DELLE COSTRUZIONI (ICAR/09)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
1
Docenti: 
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Le finalità del Corso è di trasferire agli allievi i fondamenti della dinamica delle strutture, di fornire loro gli strumenti utili a caratterizzare il comportamento di strutture sottoposte al terremoto ed a progettare strutture sismo-resistenti, anche nel rispetto delle più recenti prescrizioni normative Italiane ed Europee.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito:
- conoscenze riguardo la modellazione ed analisi del comportamento dinamico di sistemi ad uno o più gradi di libertà;
- conoscenza del comportamento dinamico di strutture anche in ambito non lineare;
- conoscenza dei criteri di progetto e di verifica di strutture in zona sismica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito:
- capacità di integrare le conoscenze nell’ambito della progettazione di strutture antisismiche;
- capacità di utilizzare software di analisi strutturale in campo dinamico;
- capacità di applicare metodi e criteri di progettazione di un edificio intelaiato in calcestruzzo armato situato in zona sismica.

Autonomia di giudizio
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità autonoma di:
- presentare e comparare i diversi modelli e strumenti di valutazione della risposta dinamica di sistemi strutturali;
- individuare e definire indicatori e descrittori per valutare dati e risultati;
- capacità di identificare possibili e potenziali connessioni tra i vari aspetti di un argomento e/o di un problema.

Abilità comunicative
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità di:
- collaborare all’interno di un gruppo di lavoro, definendo obiettivi, attività, strumenti;
- presentare e articolare in forma scritta e orale un elaborato.

Capacità di apprendimento
Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito la capacità di:
- riflettere autonomamente sulle conoscenze e capacità del proprio percorso formativo;
- individuare possibilità di sviluppo autonomo di ulteriore di conoscenze, abilità e competenze.

Prerequisiti

Sono necessarie le conoscenze e le competenze acquisite negli insegnamenti precedenti di Scienza delle Costruzioni, Tecnica delle Costruzioni del percorso di Laurea. Nessuna propedeuticità nell’ambito del programma di studi della Laurea Magistrale.

Contenuti

DINAMICA DEI SISTEMI AD UN GRADO DI LIBERTÀ (12 ore di lezione frontale, 6 ore di esercitazione in aula informatizzata con l’uso di un PC per studente)

Oscillatore semplice (SDOF): modello fisico-matematico. Oscillazioni libere in assenza di smorzamento. Oscillazioni libere smorzate nel dominio del tempo. Oscillazioni forzate (forza pulsante), non smorzate. Amplificazione dinamica, risonanza. Oscillazioni forzate (forza pulsante), smorzate. Oscillazioni forzate (forza variabile con legge qualsiasi), smorzate.

DINAMICA DEI SISTEMI A PIÙ GRADI DI LIBERTÀ (12 ore di lezione frontale, 6 ore di esercitazione in aula informatizzata con l’uso di un PC per studente)

Sistemi a più gradi di libertà (MDOF): matrici delle masse, delle rigidezze, degli smorzamenti. Oscillazioni libere di un MDOF in assenza di smorzamento. Analisi modale. Ortonormalizzazione dei modi. Frequenze, periodi e modi di vibrazione di un telaio alla Grinter di 2 piani. Disaccoppiamento equazioni del moto. Smorzamento strutturale, viscoso, attritivo. Oscillazioni libere in presenza di smorzamento: ipotesi di smorzamento proporzionale (Rayleigh). Smorzamenti relativi tipici per le strutture. Oscillazioni forzate, smorzate di sistemi MDOF: 1) forze pulsanti in fase tra loro; 2) forze variabili secondo una stessa funzione nel tempo. Caso 2) applicato al caso del terremoto. Coefficiente di partecipazione modale.

TERREMOTI ED EFFETTI SULLE STRUTTURE (12 ore di lezione frontale, 6 ore di esercitazione in aula informatizzata con l’uso di un PC per studente)

Natura ed origine dei terremoti. Faglie, onde sismiche, misure di intensità sismica, registrazioni accelerometriche. Misure di intensità sismica. Spettri di risposta elastici di sistemi SDOF. Andamenti caratteristici (accelerazione, velocità, spostamento). Spettri normalizzati (Newmark-Hall). Principi di corretta progettazione antisismica di telai. Concetto di baricentro delle rigidezze. Strutture torsiodeformabili e relativi problemi. Approccio normativo (DM 14-01-08) alla progettazione in zona sismica. Stati limite e periodi di ritorno delle azioni. Spettri di risposta elastici dipendenti dal sito. Danneggiamento delle strutture per sismi violenti. Duttilità. Comportamento non lineare di una sezione in c.c.a.. Duttilità di curvatura. Fattore di riduzione e duttilità di un sistema ad un grado di libertà elasto-plastico. Relazioni tra fattore di riduzione e duttilità.

ANALISI E PROGETTAZIONE STRUTTURALE PER AZIONI SISMICHE SECONDO LE NORMATIVE EUROPEA ED ITALIANA (12 ore di lezione frontale, 6 ore di esercitazione in aula informatizzata con l’uso di un PC per studente)

Concetto di spettro di progetto. Spettro di progetto secondo D.M. 2008. Definizione fattore di struttura. Regolarità. Classi di duttilità. Gerarchia delle resistenze. Analisi lineare statica. Limiti di applicabilità. Eccentricità accidentale. Verifiche allo S.L.V., allo S.L.D.. Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica. Metodi di analisi e criteri di verifica secondo il DM 2008. Analisi lineare dinamica. Costruzioni in c.c.a.: dettagli costruttivi. Limitazioni geometriche, di armatura per travi, pilastri, nodi. Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali (travi e pilastri).

Metodi didattici

Verifica dell'apprendimento

L'esame si svolge con una prova orale e prevede la discussione delle esercitazioni settimanali condotte nell’ambito del corso e la discussione degli aspetti teorici e di calcolo trattati. Lo studente deve dimostrare la piena padronanza degli strumenti utilizzati per svolgere le esercitazioni e saper giustificare le soluzioni adottate. Deve inoltre dimostrare di aver compreso gli aspetti formali, teorici e pratici contenuti nelle procedure progettuali trasferite.

Testi

- Appunti in formato pdf resi disponibili dal docente sullo spazio web dedicato all’insegnamento.
- Ramasco, R., Dinamica delle Strutture, CUEN.
- Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 14.01.2008.
- Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Circolare n. 617/2009 applicativa delle Norme Tecniche per le Costruzioni approvate con D.M. 14.01.2008.
- Eurocodice 8, Progettazione delle strutture per la resistenza sismica.
- Chopra, Anil K., “Dynamics of Structures”, Prentice-Hall International Series in Civil Engineering and Engineering Mechanics.

Altre informazioni