PROGETTAZIONE STRUTTURALE CON CALCOLO AUTOMATICO

PROGETTAZIONE STRUTTURALE CON CALCOLO AUTOMATICO

_
iten
Codice
91008
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
5 cfu al 1° anno di 10799 INGEGNERIA CIVILE (LM-23) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ICAR/09
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA CIVILE)
periodo
2° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

Il presente corso ha lo scopo di sensibilizzare lo studente nei riguardi della Progettazione Strutturale con l'ausilio di Codici di Calcolo Automatico, utilizzati in ambito Professionale sia per la  determinazione delle Caratteristiche di Sollecitazione nelle membrature, sia per la verifica, in termini di Capacità (Resistenza, Rigidezza e Duttilità), delle sezioni trasversali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento intende fornire agli allievi capacità operative nel campo della progettazione strutturale, fornendo fondamenti metodologici e strumenti applicativi basati su ambienti informatici che integrano l'analisi computazionale delle strutture con le procedure di verifica automatizzata e di disegno degli elementi strutturali e delle strutture. Le metodologie di progettazione di strutture ricorrenti (quali edifici multipiano in c.a.) e di analisi computazionale delle strutture (Metodo agli Elementi Finiti), acquisite in precedenti insegnamenti, vengono integrate per sviluppare procedure di progettazione strutturale integrale e informatizzata, con la finalità di fornire agli Allievi conoscenze e competenze specifiche utili per la loro formazione professionale.

Modalità didattiche

Le Lezioni si svolgeranno in aula informatica e prevedranno l’utilizzo dei Codici di Calcolo SAP2000 V.17 e VIS 9.3. Il Docente svolgerà nel dettaglio la progettazione di un edificio di civile abitazione  con l’utilizzo dei suddetti Codici di calcolo, ai sensi delle vigenti norme antisismiche. Le lezioni verranno in parte riprese con apposito software “open – source” al fine di realizzare “video didattici” che saranno di ausilio agli studenti che vorranno ripercorrere personalmente la modellazione FEM eseguita in aula dal Docente. Le esercitazioni verranno svolte direttamente in aula e seguite passo passo dal Docente.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il Corso di Progettazione con Calcolo Automatico è articolato in tredici lezioni di quattro ore continuative ciascuna secondo quanto segue:

LEZIONE n°1Presentazione del Codice di Calcolo

Lezione in aula guidata dal docente con illustrazione del Software di Calcolo e delle sue potenzialità, con particolare riferimento alla modellazione di elementi bidimensionali quali lastre caricate nel loro piano e piastre inflesse. Modellazione di una parete di taglio priva di aperture: determinazione delle caratteristiche di sollecitazione a partire dai risultati del software, effetti legati all’infittimento della mesh e valutazione dei risultati con rimando alla soluzione esatta di letteratura. Modellazione della medesima parete con l’inserimento delle aperture e considerazioni in merito agli effetti che queste ultime inducono nel suo comportamento complessivo.

LEZIONE n°2Modellazione di un edificio multipiano per civile abitazione

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verrà modellata la geometria dell’edificio sviluppato e dimensionato nel corso di CA&CAP (Edificio costituito da cinque impalcati fuori terra + un piano interrato). Impostazione della modellazione FEM, discussione dei criteri e delle strategie per la corretta definizione del modello numerico, sensibilizzando lo studente nei confronti delle possibili attuazioni di modelli differenti (sovente semplificati) per ottenere risultati attendibili, facilmente controllabili e senza eccessivi dispendi di tempi e risorse.

LEZIONE n°3Modellazione di un edificio multipiano per civile abitazione

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verrà ultimata la modellazione di cui alla lezione 2 e nella quale verranno definiti i singoli “casi di carico”, l’applicazione dei carichi di progetto al modello di calcolo e l’imputazione delle combinazioni delle azioni. 

LEZIONE n°4Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula a gruppi di due persone sul progetto già predimensionato durante il corso di CA&CAP: costruzione del modello geometrico FEM.

LEZIONE n°5Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula a gruppi di due persone sul progetto già predimensionato durante il corso di CA&CAP: ultimazione del modello FEM, definizione dei carichi di progetto, combinazioni delle azioni.

LEZIONE n°6Modellazione di un edificio multipiano per civile abitazione

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verranno effettuate considerazioni in merito alla corretta definizione del fattore di struttura “q” da applicare allo spettro di risposta, con particolare attenzione alla verifica di “deformabilità torsionale” dell’edificio ed alla determinazione delle rigidezze flessionali e torsionale. Definizione dello spettro di progetto relativo ad un Comune Italiano ubicato in Zona sismica sensibile (Zona II o Zona I). Confronto tra i risultati ottenuti dal Software di Calcolo e quelli ottenuti durante il corso di CA&CAP.

LEZIONE n°7Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula a gruppi di due persone sul progetto già predimensionato durante il corso di CA&CAP: valutazione della suscettività dell’edificio alla deformabilità torsionale, definizione dello spettro di progetto, analisi sismica della struttura e validazione dei risultati.

LEZIONE n°8Analisi critica dei risultati del modello FEM e verifica degli elementi strutturali

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verrà analizzato “criticamente” l’output del modello FEM in termini di spostamenti dei nodi di controllo, sollecitazioni negli elementi strutturali principali, e reazioni complessive di base. Verifica di travi e pilastri con idoneo software di “post processing” ai sensi della norma NTC2008. Verifica di una parete di taglio secondo i criteri “antisismici” dettati dalla suddetta Norma, e confronto con le armature ricavate durante l’esercitazione del corso di CA&CAP.

LEZIONE n°9Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula a gruppi di due persone sul progetto già predimensionato durante il corso di CA&CAP: verifica dei principali elementi strutturali con idoneo software di “post processing”, verifica di una parete di taglio secondo i criteri antisismici e confronto con le armature ottenute durante l’esercitazione del corso di CA&CAP, impostazione del report di calcolo.

LEZIONE n°10Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula a gruppi di due persone sul progetto già predimensionato durante il corso di CA&CAP: completamento della lezione precedente.

LEZIONE n°11Software professionali per il progetto, la verifica e il disegno di elementi strutturali

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verranno illustrati software dedicati al progetto esecutivo delle strutture, con particolare riferimento alla redazione automatica dei disegni esecutivi delle armature. Cenni sull’utilizzo del metodo BIM per la creazione interattiva di modelli FEM a partire dai modelli 3D architettonici ed impiantistici.

LEZIONE n°12Utilizzo di Software professionali per il progetto, la verifica e il disegno di elementi strutturali

Lezione in aula guidata dal docente nel quale verrà modellato un telaio multipiano bidimensionale, applicando i carichi di progetto (statici e sismici), verifica dello stesso secondo i criteri di “gerarchia delle resistenze”, estrazione dei disegni esecutivi delle armature e analisi critica del “prodotto” ottenuto in modo automatico.

LEZIONE n°13Esercitazione in aula

Gli studenti lavoreranno in aula su un software analogo a quello proposto dal docente durante le lezioni (11 e 12) effettuando la modellazione di una trave continua estratta dalla loro esercitazione di CA&CAP, la verifica della stessa e l’estrazione automatica dei disegni esecutivi di armatura.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense fornite dal Docente e disponibili su Aulaweb, oltre a video didattici redatti dallo stesso durante le lezioni frontali.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Ogni Giovedì dalle ore 13:00 alle 14:00

Commissione d'esame

ROBERTA MASSABO' (Presidente)

SIMONE CAFFE' (Presidente)

LEZIONI

Modalità didattiche

Le Lezioni si svolgeranno in aula informatica e prevedranno l’utilizzo dei Codici di Calcolo SAP2000 V.17 e VIS 9.3. Il Docente svolgerà nel dettaglio la progettazione di un edificio di civile abitazione  con l’utilizzo dei suddetti Codici di calcolo, ai sensi delle vigenti norme antisismiche. Le lezioni verranno in parte riprese con apposito software “open – source” al fine di realizzare “video didattici” che saranno di ausilio agli studenti che vorranno ripercorrere personalmente la modellazione FEM eseguita in aula dal Docente. Le esercitazioni verranno svolte direttamente in aula e seguite passo passo dal Docente.

INIZIO LEZIONI

Giovedì 23 Febbraio 2017

ESAMI

Modalità d'esame

La prova d’esame consisterà in un giudizio complessivo sull’esercitazione, a seguito della consegna di una relazione finale basata sul lavoro svolto in aula. Al fine di consentire una corretta valutazione di ogni singolo studente, si svolgerà un breve colloquio nel quale lo studente esporrà la propria relazione ed i concetti che stanno alla base della stesura della stessa.