Progetti di strutture in zona sismica

Obiettivi

Questo insegnamento definisce i princìpi per il progetto, l’esecuzione e il collaudo delle costruzioni, nei riguardi delle prestazioni loro richieste in termini di capacità sismica.

Il corso fornisce quindi i criteri generali di sicurezza, tratta le azioni che devono essere utilizzate nel progetto in zona sismica, illustra le caratteristiche dei materiali e dei prodotti, definisce i metodi di analisi sismica e di verifica della sicurezza, e, più in generale, tratta gli aspetti attinenti alla sicurezza sismica delle opere.

L’insegnamento verte sulle costruzioni ex-novo, con particolare riferimento alle strutture in cemento armato e in acciaio.

Contenuti dell’insegnamento

Contenuti

• Elementi di geosismica e di sismologia
• Capacità sismica: portanza nei confronti delle forze orizzontali; rigidezza alle azioni orizzontali; capacità dissipativa
• Teoria del fattore di duttilità: fattore di comportamento q
• Stati Limite e probabilità di superamento
• Requisiti nei confronti degli stati limite
• Categorie di sottosuolo e condizioni topografiche
• Descrizione del moto sismico
• Spettri di risposta elastici in accelerazione
• Spettro di risposta elastico in spostamento delle componenti orizzontali
• Spettri di risposta di progetto per lo Stato Limite di Operatività (SLO), di Danno (SLD), di salvaguardia della Vita (SLV) e di prevenzione del Collasso (SLC)
• Caratteristiche generali delle costruzioni: regolarità in pianta e in altezza; orizzontamenti infinitamente rigidi; distanza tra costruzioni contigue.
• Criteri generali di progettazione dei sistemi strutturali: comportamento strutturale dissipativo e non-dissipativo; classi di duttilità; progettazione in capacità e fattori di sovraresistenza; gerarchia delle resistenze; piano soffice; torsione ad asse verticale; elementi secondari; elementi costruttivi non-strutturali.
• Criteri di modellazione
• Metodi di analisi: analisi statica lineare; analisi dinamica lineare; analisi statica non-lineare; analisi dinamica non-lineare.
• Criteri di verifica: rispetto dei requisiti nei confronti degli Stati Limite
• Costruzioni di calcestruzzo: caratteristiche dei materiali; tipi strutturali; fattori di comportamento; dimensionamento e verifica degli elementi strutturali primari e secondari.
• Costruzioni di acciaio: caratteristiche dei materiali; tipi strutturali; fattori di comportamento; dimensionamento e verifica degli elementi strutturali primari e secondari.
• Costruzioni esistenti: cenni.

Modalità di insegnamento:
Il corso si compone di lezioni ex-cathedra. Durante il corso, lo studente è chiamato a svolgere il progetto di una struttura in cemento armato in zona sismica. Il docente assegna un tema progettuale specifico, a ciascuno studente.

Nella sua azione progettuale, lo studente è assistito dal docente: sono previste revisione in aula, dei singoli progetti degli studenti.

Prerequisiti

Esami propedeutici sono: Scienza delle Costruzioni; Tecnica delle Costruzioni. I prerequisiti sono sintetizzabili nella capacità di progetto, di analisi e di verifica di strutture in cemento armato e in acciaio per azioni statiche.

Modalità di verifica e valutazione dell’apprendimento

L’esame prevede una prova orale nella quale viene discusso il progetto e viene verificata la preparazione su quanto trattato a lezione. Il voto dell’esame è la sintesi della prova orale e del progetto presentato e discusso.