Materiale e dispense

CLEMENTE Isaia
PROGETTO DI STRUTTURE

dott. ing. Isaia Clemente
DISPENSE DEL CORSO PROGETTO DI STRUTTURE (9CFU)
a.a. 2009 / 10

Settembre 2009 - v. 4.0

0. INTRODUZIONE AL CORSO 0.1
0.1. Organizzazione del Corso 0.1
0.2. Contenuti dei Corsi 0.2
0.3. Principali riferimenti bibliografici e normativi 0.4
1. PROGETTAZIONE STRUTTURALE 1.1
1.1. La terminologia 1.2
1.2. Finalità  e requisiti 1.3
1.3. Processo progettuale 1.5
1.4. Definizione dei modelli di calcolo 1.7
1.5. Analisi strutturale 1.9
1.6. Applicazione 1.11
1.7. Riferimenti bibliografici essenziali 1.12
2. SICUREZZA STRUTTURALE E METODI DI CALCOLO 2.1
2.1. Evoluzione del concetto di sicurezza 2.2
2.2. La sicurezza 2.4
2.3. Il concetto di �Vita Nominale di progetto VN� 2.6
2.4. Metodi di verifica della sicurezza 2.11
2.5. Metodo di verifica alle Tensioni Ammissibili 2.12
2.6. Calcolo a Rottura 2.23
2.7. Cenni di teoria delle probabilità  2.24
2.8. Approccio probabilistico 2.27
2.8.1. Esempio 2.29
2.8.2. Margine di sicurezza e coefficiente di sicurezza 2.32
2.9. Metodi probabilistici e semiprobabilistici 2.33
2.9.1. Metodo di livello 3 e 4 (metodo esatto) 2.33
2.9.2. Metodo di livello 2 (metodo dei funzionali estremi) 2.35
2.9.3. Metodo di livello 1 (metodo dei valori estremi) 2.36
2.9.4. Rappresentazione unitaria dei metodi 2.38
2.10. Metodo Semiprobabilistico agli Stati Limite 2.39
2.10.1. Coefficienti parziali di sicurezza 2.43
2.10.2. Verifiche allo Stato Limite Ultimo 2.45
2.10.3. Verifiche allo Stato Limite di Esercizio o Servizio 2.49
2.11. Considerazioni conclusive 2.50
2.12. Riferimenti bibliografici essenziali 2.53
Indice generale
Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2009/10 - Pag. II -
3. AZIONI SULLE STRUTTURE 3.1
3.1. Normative di riferimento 3.2
3.2. Le azioni sulle costruzioni 3.3
3.3. Classificazione delle azioni 3.4
3.4. Valori di progetto delle azioni 3.7
3.5. Combinazioni delle azioni e scenari di carico 3.10
3.5.1. Combinazioni agli Stati Limite Ultimi (S.L.U.) 3.10
3.5.2. Combinazioni agli Stati Limite di Esercizio (S.L.E.) 3.11
3.5.3. Scenari di carico 3.12
3.5.4. Esempio 3.13
3.6. Azioni Antropiche 3.18
3.6.1. Carichi Permanenti o Quasi Permanenti 3.19
3.6.2. Carichi Variabili 3.21
3.7. Azioni della Neve 3.27
3.7.1. Procedura di calcolo 3.28
3.7.2. Carico da neve 3.30
3.7.3. Valore caratteristico del carico neve al suolo qsk (Macrozonazione) 3.31
3.7.4. Densità  della neve 3.33
3.7.5. Coefficiente di esposizione CE (Microzonazione) 3.33
3.7.6. Coefficiente termico Ct 3.34
3.7.7. Coefficiente di forma per le coperture μi 3.35
3.7.8. Effetti locali 3.38
3.7.9. Confronto il D.M. 16/01/1996 3.41
3.8. Esempi di analisi dei carichi 3.42
3.8.1. Solai in latero-cemento 3.42
3.8.2. Solai di copertura in legno 3.44
3.9. Azioni della Temperatura 3.46
3.10. Azioni Accidentali 3.51
3.10.1. Incendio 3.52
3.10.2. Esplosioni 3.53
3.10.3. Urti 3.54
3.11. Azione del vento 3.56
3.11.1. Premessa 3.56
3.11.2. Il vento e la sua misura 3.59
3.11.3. Modellazione del vento 3.61
3.11.4. Vento turbolento 3.66
3.11.5. Effetto del vento sulle strutture 3.75
3.11.6. Cenno ai fenomeni aeroelastici 3.99
3.11.7. L�azione del vento secondo la NORMATIVA (D.M. 14/01/2008) 3.107
3.11.7.1. Procedura di calcolo 3.110
3.11.7.2. Azioni Statiche Equivalenti del vento 3.112
3.11.7.3. Pressione cinetica di riferimento qb 3.113
3.11.7.4. La Velocità  di Riferimento del vento vb (Macrozonazione) 3.114
3.11.7.5. Velocità  media vm(z) e velocità  di picco vp(z) del vento 3.117
3.11.7.6. Coefficienti di esposizione ce (Microzonazione) 3.118
3.11.7.7. Coefficienti di topografia ct 3.122
Indice generale
Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2009/10 - Pag. III -
3.11.7.8. Coefficienti di pressione interna cpi e esterna cpe 3.123
3.11.7.9. Coefficienti di forma 3.128
3.11.7.10. Coefficienti di attrito 3.129
3.11.7.11. Azioni non simmetriche 3.130
3.11.7.12. Coefficiente dinamico 3.131
3.11.7.13. Verifiche locali 3.133
3.11.7.14. Fenomeni aeroelastici 3.133
3.11.8. Esempio 1 3.134
3.11.9. Esempio 2 3.139
3.12. Riferimenti bibliografici essenziali 3.142
4. STRUTTURE IN MURATURA 4.1
4.1. Normative di riferimento 4.2
4.2. La muratura 4.3
4.3. La muratura portante 4.6
4.3.1. Tecniche realizzative 4.7
4.3.2. Gli elementi resistenti 4.12
4.3.3. Le malte 4.25
4.3.4. Organizzazione di un edificio in muratura portante 4.27
4.3.5. Esempi di edifici in muratura 4.30
4.4. La resistenza della muratura 4.31
4.4.1. Le equazioni costitutive 4.31
4.4.2. Le prove sperimentali 4.42
4.4.3. I meccanismi di collasso 4.43
4.4.4. I Criteri di Resistenza 4.46
4.4.5. Meccanismi Resistenti di una struttura in muratura 4.57
4.4.6. Meccanismo Resistente di una parete di taglio (o di controvento) 4.58
4.5. Il Metodo POR 4.60
4.5.1. Esempio1 (tratto dall�Appendice alla Circolare Ministeriale 30.07.1981) 4.63
4.6. Il Metodo a TELAIO EQUIVALENTE 4.71
4.7. La progettazione in zona NON sismica (D.M. 14/01/2008 - D.M. 20/11/1987) 4.75
4.7.1. Azioni di calcolo 4.75
4.7.2. Resistenza di calcolo e moduli dei elasticità  4.76
4.7.3. Le verifiche agli Stati Limite Ultimi (D.M. 14/01/2008) 4.81
4.7.4. Eccentricità  dei carichi 4.82
4.7.5. Pressoflessione per carichi laterali (fuori dal piano del muro) �
coefficiente di riduzione φ 4.87
4.7.6. Pressoflessione per azioni nel piano del muro 4.92
4.7.7. Taglio per azioni nel piano 4.95
4.7.8. Carichi concentrati 4.101
4.7.9. Verifica delle Fasce di piano - Travi in muratura 4.103
4.7.10. Le verifiche agli Stati Limite di Esercizio (D.M. 14/01/2008) 4.111
4.7.11. Le verifiche alle Tensioni Ammissibili
(D.M. 14/01/2008 - D.M. 20/11/1987) 4.112
4.7.12. Prescrizioni normative 4.116
Indice generale
Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2009/10 - Pag. IV -
4.8. La muratura armata 4.119
4.8.1. Generalità  4.119
4.8.2. Esempi di muratura armata (tratto da EC6 � rivista MuratureOggi) 4.122
4.8.3. Verifica a pressoflessione 4.128
4.8.4. Verifica a flessione semplice 4.130
4.8.5. Verifica a taglio (O.P.C.M. 3474/2003) 4.131
4.8.6. Prescrizioni normative (O.P.C.M. 3474/2003) 4.133
4.9. Gli edifici esistenti in muratura 4.135
4.9.1. Generalità  4.135
4.9.2. Livello di conoscenza 4.136
4.9.3. Tecniche d�indagine 4.140
4.9.4. Tecniche d�intervento 4.146
4.9.5. Procedura di verifica strutturale 4.169
4.10. Riferimenti bibliografici essenziali 4.172
4.11. Siti internet 4.173
5. STRUTTURE IN LEGNO 5.1
5.1. Normative di riferimento 5.2
5.2. Il legno nelle costruzioni 5.4
5.2.1. Applicazione del legno nelle costruzioni del passato 5.5
5.2.2. Applicazione del legno nelle costruzioni attuali 5.13
5.3. Caratteristiche fisico-meccaniche del materiale legno 5.18
5.3.1. L�anisotropia del legno 5.19
5.3.2. I difetti del legno 5.22
5.3.3. La variabilità  del legno 5.27
5.3.4. Le alterazioni biologiche del legno 5.29
5.4. Comportamento igroscopico 5.32
5.4.1. La densità  o massa volumetrica del legno 5.33
5.4.2. L�umidità  del legno 5.34
5.4.3. Le variazioni dimensionali del legno: ritiro e rigonfiamento 5.38
5.4.4. La stagionatura ed essiccatura del legno 5.48
5.5. Proprietà  meccaniche del legno 5.50
5.5.1. Il legame costituivo σ -ε 5.50
5.5.2. La variazione del modulo elastico con l�umidità  5.58
5.5.3. La viscosità  del legno 5.59
5.5.4. Classi di servizio della struttura 5.63
5.5.5. Classi di durata del carico 5.64
5.5.6. Il coefficiente Kdef 5.65
5.5.7. Il coefficiente Kmod 5.67
5.5.8. Il valore della resistenza di calcolo 5.70
5.6. Il legno e suoi derivati per uso strutturale 5.72
5.6.1. I prodotti di tipo lineare di legno massiccio 5.75
5.6.2. I prodotti di tipo piano 5.93
5.7. La classificazione del legno 5.113
5.7.1. Classificazione secondo �categorie di qualità ï¿½ (Procedura Italiana) 5.115
5.7.2. Classificazione secondo Classi di resistenza (Eurocodice) 5.124
Indice generale
Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2009/10 - Pag. V -
5.8. Verifiche strutturali 5.126
5.8.1. Azioni di calcolo 5.126
5.8.2. Resistenza di calcolo 5.128
5.8.3. Verifiche agli Stati Limite Ultimi 5.130
5.8.4. Verifiche agli Stati Limite di Esercizio 5.137
5.8.5. Esempio 1 5.142
5.8.6. Esempio 2 5.152
5.8.7. Elementi snelli caricati assialmente � carico di punta 5.155
5.8.8. Instabilità  laterale o flesso torsionale 5.162
5.8.9. Esempio 3 5.169
5.8.10. Esempio 4 5.173
5.8.11. Casi speciali � dettagli costruttivi 5.176
5.9. Le Unioni 5.182
5.9.1. Generalità  5.182
5.9.2. Tipologie di unione 5.183
5.9.3. Progetto delle unioni (connettori metallici a gambo cilindrico) 5.192
5.9.4. Dettagli costruttivi 5.207
5.10. Le strutture composte legno-legno e legno-calcestruzzo 5.213
5.10.1. Generalità  5.213
5.10.2. Connessioni a taglio 5.220
5.10.3. Teoria delle strutture composte con connessione deformabile 5.223
5.10.4. Esempio 5 5.238
5.10.5. Esempio 6 5.240
5.11. Riferimenti bibliografici essenziali 5.254
5.12. Siti internet 5.255
Allegato A - �IL MATERIALE LEGNO�
6. STRUTTURE PREFABBRICATE 6.1
6.1. Normative di riferimento 6.2
6.2. Generalità  6.3
6.3. Strutture a grandi pannelli 6.4
6.3.1. I collegamenti 6.5
6.3.2. Il pannello 6.8
6.4. Strutture ad ossatura portante in c.a. e c.a.p. 6.11
6.4.1. Il pilastro 6.12
6.4.2. Il collegamento in fondazione 6.20
6.4.3. Giunti di dilatazione 6.24
6.4.4. Le travi 6.25
6.4.5. I collegamenti fra le travi 6.28
6.4.6. Gli orizzontamenti 6.32
6.5. Esempi di strutture prefabbricate 6.33
6.6. Riferimenti bibliografici essenziali 6.34
6.7. Siti internet 6.34
Indice generale
Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2009/10 - Pag. VI -
7. PROGETTAZIONE ANTINCENDIO 7.1
7.1. Caratteristiche di un incendio
7.2. Prevenzione e protezione passiva
7.3. Protezione passiva_Trasmissione del calore
7.4. Resistenza al fuoco_ACCIAIO
7.5. Resistenza al fuoco_CLS+LEGNO
7.6. Performance Based Building Codes
7.7. Fire Safety Design
7.8. Procedure per la progettazione antincendio
7.9. Esempio 1: trave in legno 7.2
7.10. Esempio 2: trave in acciaio 7.6
8. PROGETTO D�ANNO 8.1
8.1. Disegni Architettonici 8.2
8.2. Istruzioni 8.10
8.2.1. Opere da progettare 8.10
8.2.2. Dati 8.11
8.2.3. Elaborati da produrre 8.12
8.3. Indicazioni per la stesura delle tavole grafiche 8.14

Università  degli Studi di Trieste
Ingegneria
C.d.l. magistrale in INGEGNERIA CIVILE
134INC.