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Progetto di StruttureFacoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Ingegneria Civile

A/A 2014-2015

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONESTRUTTURALE

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La realizzazione di un’opera di ingegneria è generalmente il punto di arrivo di un lungo e complesso processo di progettazione di natura multidisciplinare. Sinteticamente si può dire che la concezione di un edificio è determinata da:

• il sito ed il terreno su cui sarà costruito• la destinazione d’uso • i regolamenti urbanistici• le scelte architettoniche• le scelte dei materiali e del tipo di struttura• le condizioni geologiche, geotecniche del terre……….

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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CI SONO ALCUNI ASPETTI FONDAMENTALI CHE REGOLANO IL PROCESSO PROGETTUALE CHE E’ NECESSARIO CONSIDERARE:

• SCELTA DEL SISTEMA PORTANTE• SCELTA DEI MATERIALI• SCELTA DELLO SCHEMA STRUTTURALE• SCELTA DELLA GRIGLIA STRUTTURALE• SCELTA DEL TIPO DI FONDAZIONI• PREDIMENSIONAMENTO DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI• ANALISI DEI CARICHI E CALCOLO SOLLECITAZIONI• PROGETTO ELEMENTI STRUTTURALI E VERIFICHE• REALIZZAZIONE DISEGNI ESECUTIVI• RISPETTO DELLE INDICAZIONI NORMATIVE

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta del sistema portante in funzione della destinazione d’uso

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

c.a./acciaio/prefabbricati

c.a./acciaio/prefabbricati

c.a./ muratura

VUOTO CORPO SCALA

L 4

1L

L 5 L 6

2L

CB

A

H2

H1

90°

nodo rigido

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dei materiali da costruzione (strutturali e non)

Calcestruzzo

Acciaio

Acciaio

Calcestruzzo

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali

SISTEMI A TELAIOSISTEMA A PARETISISTEMI MISTISISTEMI A NUCLEO

VUOTO CORPO SCALA

L 4

1L

L 5 L 6

2L

CB

A

H2

H1

90°

nodo rigido

travi

Pilastri

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali

SISTEMI A TELAIOSISTEMA A PARETISISTEMI MISTISISTEMI A NUCLEO

Parete

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali

SISTEMI A TELAIOSISTEMA A PARETISISTEMI MISTISISTEMI A NUCLEO

Parete

telaio

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali

SISTEMI A TELAIOSISTEMA A PARETISISTEMI MISTISISTEMI A NUCLEO

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

Schema a telaio

Schema a parete

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

CR

GCT

F=1000 kN

y Y’

X

X’

(1)

(2)(4)

(3)

3.21 2.50

4.29

11.2512.00

Schema a nucleo

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

NB: occorre evitare situazioni strutturali nelle quali non è benchiaro lo schema strutturale

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

NB: occorre evitare situazioni strutturali non appropriate alle azioni. Ad esempio per le azioni orizzontali è bene che non ci siano situazioni con bassa rigidezza torsionale

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta dello schema strutturale

NB: E’ possibile adattare uno schema strutturale alle esigenze. Ad esempio nel caso di edifici lunghi si può interrompere lo schema a telaio per evitare coazioni interne dannose

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta della griglia strutturale

Il progetto di un edificio è generalmente concepito su una griglia regolare e se possibile modulare. La geometria della griglia è scelta in funzione della dimensione degli elementi più ripetitivi nel progetto, delle dimensioni dei locali, pannelli di facciata, finestre…

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta della griglia strutturale

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Scelta del tipo di fondazione

Fondazioni superficiali

Fondazioni profonde

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Predimensionamento degli elementi strutturali

PILASTRI

TRAVI SOLAI

I criteri generalmente seguiti per il predimensionamento degli elementi strutturali sono essenzialmente due:

• Resistenza• Deformabilità

Tra i due il primo è quello più diffuso.

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Analisi dei carichi (caratteristici) e calcolo sollecitazioni

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Progetto degli elementi strutturali e verifiche

Md < Mu ??

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• Realizzazione disegni esecutivi

Rappresenta la traduzione delle azioni progettuali in uno strumento utilizzabile da terzi per la realizzazione sul campo della struttura. Per tale motivo occorre molta attenzione nel realizzarli.

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE

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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE

• RISPETTO DELLE INDICAZIONI NORMATIVE

La normativa semplifica il lavoro del progettista in quanto pone dei vincoli alle scelte progettuali, spesso assai restrittivi.

• minime quantità di materiale• vincoli sullo schema strutturale• modalità di verifica degli elementi• modalità di redazione dei progetti• etc…

IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE