TEORIA E PROGETTO DELLE COSTRUZIONI IN ACCIAIO

Corso di laurea in Ingegneria Civile

Anno Accademico 1997-98 - Docente: Ing. Piero Gelfi

 

Scopi del corso: Il corso è rivolto a studenti di ingegneria che abbiano già seguito il corso di Tecnica delle Costruzioni. Il corso illustra le problematiche specifiche delle costruzioni metalliche con un taglio prettamente progettuale, senza rinunciare all'impostazione rigorosamente scientifica dei problemi, in modo da poter mettere in condizione di affrontare la rapida evoluzione delle normative. Particolare attenzione verrà riservata alle novità introdotte dagli eurocodici. Parallelamente alle lezioni verranno svolte esercitazioni durante le quali si illustreranno esempi di dimensionamento e verifica di elementi strutturali. Le esercitazioni si concluderanno con la progettazione di una struttura in acciaio completa di elaborati grafici.

Articolazione e contenuti del corso: il corso ha durata di un semestre accademico e prevede lezioni teoriche alternate ad esercitazioni pratiche. Verranno eseguite visite in cantiere.

Gli argomenti affrontati sono i seguenti:

I. Sistemi strutturali: Cinematica, stabilità, comportamento spaziale delle strutture in acciaio. Paragoni con le strutture in cemento armato con riguardo agli effetti del peso proprio e della deformabilità. Modelli di calcolo: schema pendolare, controventi.

II. La sicurezza delle strutture in acciaio: Considerazioni critiche sul metodo delle tensioni ammissibili. Il metodo semi probabilistico agli stati limite.

III. I carichi: Carichi permanenti. Carichi d'utilizzazione. Carichi climatici.

IV. Il materiale: Imperfezioni strutturali e geometriche. Qualità e prove di laboratorio. Gli acciai da carpenteria. Controllo di qualità degli acciai. Criteri di resistenza. Metodi di verifica.

V. Unioni saldate: Tecnologia delle unioni saldate. Resistenza dell'unione saldata.

VI. Unione bullonate: Tecnologia delle unioni bullonate. Resistenza dell'unione bullonata.

VII. Collegamenti: Duttilità delle giunzioni, strappi lamellari. Articolazioni. Giunti trave-colonna e colonna-fondazione. Giunti di composizione delle sezioni. Giunti tra profili tubolari.

VIII. Resistenza degli elementi strutturali: Stato limite di utilizzazione. Stato limite convenzionale elastico. Stato limite plastico.

IX. Stabilità degli elementi strutturali: Aste compresse: influenza delle imperfezioni, curve regolamentari, aste composte. Aste inflesse: aspetti normativi, metodi approssimati. Aste presso-inflesse: instabilità piana e flesso-torsionale. L'asta nella struttura: aste nelle travi reticolari, aste nei telai. Controventi. Effetti locali. Lastre piane irrigidite.

X. Fenomeni di fatica: Cicli di carico di ampiezza costante e variabile. Leggi di accumulazione del danno. Metodi di verifica secondo la normativa.

Testi consigliati:

G. Ballio F. M. Mazzolani, Costruzioni in acciaio, Mondadori.

M. Caironi, Teoria e tecnica delle costruzioni - Instabilità dei telai, Clup.

M. Caironi, Teoria e tecnica delle costruzioni - Elementi di strutture in acciaio, Clup.

W. McGuire, Steel Structures, Prentice-Hall.

P. Pozzati C. Ceccoli, Teoria e tecnica delle strutture, vol. 2, UTET.

Norme tecniche per le opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche. Decreto Ministeriale 14/2/92.

Costruzioni in acciaio, istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo e la manutenzione. Norme tecniche C.N.R. 10011.

Istruzioni per la valutazione delle azioni sulle costruzioni. Norme tecniche C.N.R. 10012.

Strutture in acciaio per apparecchi di sollevamento, istruzioni per il calcolo, l'esecuzione, il collaudo, la manutenzione. Norme tecniche C.N.R. 10021.

Modalità d'esame: L'esame comprende un colloquio sul programma svolto e la discussione del progetto eseguito durante le esercitazioni.