RIABILITAZIONE STRUTTURALE
Anno accademico e docente
Non hai trovato la Scheda dell'insegnamento riferita a un anno accademico precedente?
Ecco come fare >>
- English course description
- Anno accademico
- 2017/2018
- Docente
- FERDINANDO LAUDIERO
- Crediti formativi
- 9
- Percorso
- COSTRUZIONI
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
- SSD
- ICAR/09
Obiettivi formativi
- Il corso costituisce l’unico insegnamento del Dipartimento nel quale venga trattato in modo sistematico il tema della riabilitazione strutturale degli edifici in muratura di mattoni nel quadro delle indicazioni progettuali, delle tecniche di analisi strutturale, e delle limitazioni meccaniche e geometriche presenti nella normativa tecnica italiana vigente.
L’obiettivo principale del corso è quello di far compiere agli studenti una esperienza complessa di analisi storica (quando ne ricorra il caso), di rilievo geometrico e tecnico-costruttivo, di valutazione dei materiali componenti, di analisi qualitativa e quantitativa delle vulnerabilità presenti, di formulazione di un progetto completo di riabilitazione strutturale, di valutazione del livello di sicurezza acquisito, di stima economica del progetto, e di valutazione della classe di rischio ai fini dello sconto fiscale previsto dal D.M. 28-02-17, relativi ad un edificio in muratura di mattoni tipico dell’area che costituisce il bacino di utenza dell’Università di Ferrara.
Le principali conoscenze acquisite attraverso il corso sono:
1) Gli schemi resistenti dei manufatti in muratura sotto forze verticali e orizzontali.
2) Il comportamento meccanico degli archi in muratura e dei sistemi voltati con riferimento alla geometria del sistema e ai vincoli di imposta.
3) I meccanismi di collasso dei sistemi spingenti.
4) Le tecniche di verifica strutturale degli archi e dei sistemi voltati in muratura di mattoni.
5) Le proprietà dei sistemi lignei per la verifica e la riabilitazione di solai storici.
6) Il comportamento dei sistemi murari snelli soggetti a carichi di compressione e le relative verifiche in presenza di effetti geometrici.
7) I meccanismi di collasso, locali o globali (di primo e di secondo modo) dei sistemi resistenti costituiti da maschi murari connessi o meno da solai in laterocemento e cordoli in C.A..
8) I modelli per la simulazione della risposta sismica dei manufatti in muratura di mattoni.
9) Le modalità di valutazione dell’indice di sicurezza sismico e della classe di rischio dei manufatti murari ai sensi della normativa tecnica italiana vigente.
Le principali abilità acquisite (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) sono:
1) La capacità di individuare le vulnerabilità degli edifici esistenti attraverso analisi quantitative e semi-quantitative.
2) La capacità di modellare il comportamento sotto azioni sismiche di singole parti o dell’intero edificio ai sensi della normativa tecnica italiana vigente ed, in particolare, la capacità di svolgere una analisi lineare con fattore di struttura mediante lo sviluppo di un foglio Excel.
3) La capacità di progettare interventi di riabilitazione strutturale per l’adeguamento (o il miglioramento) dell’edificio, utilizzando protesi o integrazioni in muratura, cemento armato, legno o acciaio nel rispetto della normativa tecnica italiana vigente.
4) La capacità di determinare il livello di sicurezza sismico dell’edificio secondo la normativa tecnica vigente.
5) La capacità di effettuare una analisi dei costi per valutare la fattibilità dell’intervento nei confronti dei valori di mercato dell’immobile.
6) La capacità di svolgere, insieme ad una relazione tecnica, un progetto inteso come una sequenza di tavole che illustrino graficamente gli interventi da eseguire insieme alle modalità e all’ordine di priorità degli interventi stessi. Prerequisiti
- È fortemente auspicabile aver acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Tecnica delle Costruzioni”, “Progetti di Strutture”, Progettazione in zona sismica”:
1) Conoscenze del comportamento meccanico di componenti strutturali in cemento armato e in acciaio.
2) Conoscenze di base delle costruzioni in acciaio.
3) Conoscenze di base sulle azioni sismiche come rappresentate dalla normativa vigente (normativa italiana e/o Eurocodici).
4) Conoscenza dei metodi di verifica allo Stato Limite Ultimo di componenti in cemento armato e in acciaio secondo la normativa vigente (normativa italiana e/o Eurocodici).
5) Conoscenze di Teoria delle Strutture e capacità di modellare gli assemblaggi strutturali.
6) Metodi di analisi sotto azioni sismiche secondo la normativa italiana (o Eurocodici) vigente. Contenuti del corso
- Il corso prevede 90 ore di didattica utilizzando di norma 40 ore per l’esposizione dei principi, 10 ore di analisi critica della normativa vigente e 40 ore per l’analisi delle vulnerabilità degli edifici proposti e per la guida ai singoli progetti di riabilitazione. Usualmente, gli studenti hanno disponibilità degli edifici oggetto di intervento e dunque hanno la possibilità di svolgere, almeno parzialmente, le necessarie operazioni di documentazione, di rilievo e di indagine conoscitiva su materiali e strutture. I progetti intendono riprodurre un intervento professionale completo con l’unica esclusione delle pratiche da svolgersi presso gli Uffici Tecnici Competenti. Ai fini del progetto lo studente deve operare una sintesi di contenuti acquisiti in corsi precedenti e applicare le nozioni fornite da questo corso. Il progetto deve includere una Relazione Tecnica Illustrativa e circa 10 Tavole che illustrino lo stato di fatto e di progetto dell’immobile. Trattandosi di un impegno significativo, viene incoraggiata la formazione di gruppi di studio. Il numero massimo consentito per gruppo è pari a tre ma usualmente gli studenti preferiscono costituire gruppi di due.
Lezioni teoriche – ore 40 – CFU 4
Evoluzione storica dei modelli strutturali. (ore 2)
Cinematica dei corpi rigidi (ore 2)
I sistemi spingenti (archi) sotto carichi verticali e le loro verifiche (ore 4)
I sistemi spingenti (volte) sotto carichi verticali e le loro verifiche (ore 3)
Il materiale muratura come assemblaggio di malta e laterizi (ore 5)
Instabilità di elementi snelli di muratura soggetti a compressione (ore 4)
Tecnologia dei componenti strutturali di materiale ligneo (ore 4)
Gli edifici di muratura: quadri di danno sotto azioni sismiche (ore 3)
Gli edifici in muratura e la valutazione delle vulnerabilità (ore 3)
Il modello di comportamento dell’edificio in muratura (ore 6)
Analisi non lineare degli intonaci armati (ore 2)
Analisi non lineare degli edifici in muratura (ore 2)
Analisi e applicazione della normativa vigente – ore 10 – CFU 1
Indicazioni per lo sviluppo del modello resistente degli edifici (ore 6)
Determinazione dei Livelli di Conoscenza e dei Fattori di Confidenza (ore 4)
Guida allo Sviluppo dei Progetti di Riabilitazione – ore 40 - CFU 4
Selezione degli edifici sui quali sviluppare il progetto di riabilitazione (ore 6)
Verifiche di resistenza e determinazione dell’indice di sicurezza iniziale (ore 6)
Guida individuale agli interventi di riabilitazione (ore 24)
Indicazioni per lo sviluppo della Relazione Tecnica Illustrativa (ore 2)
Indicazioni per lo sviluppo delle Tavole di Progetto (ore 2) Metodi didattici
- Il corso fornisce lezioni frontali volte ad offrire una presentazione dei principi che regolano il comportamento e l’analisi dei manufatti murari; una selezione del D.M. 14-01-2008; criteri per il progetto di consolidamento di un edificio in muratura soggetto ad azioni sismiche, ed una chiave di lettura del testo di guida che viene fornito in rete agli studenti. Il testo di circa un centinaio di pagine include il modello da sviluppare nella analisi sismica degli edifici in muratura, una lettura critica delle prescrizioni normative con esempi, l’illustrazione delle principali tecniche di intervento, e costituisce una guida ragionata allo sviluppo del progetto. È parte integrante ed essenziale del corso il dialogo diretto e la discussione che si svolge con gli studenti sul tema del progetto individuale per una durata non inferiore ai due terzi dello sviluppo temporale del corso. In tale svolgimento, gli studenti sono chiamati a tradurre le informazioni ricevute in proposte progettuali autonome che si evolvono durante le verifiche quantitative della loro efficacia. Il corso guida gli studenti nel tradurre la loro proposta progettuale in elaborati grafici e di testo che costituiscono quanto richiesto da un intervento professionale.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Ogni gruppo dispone di un minimo di quindici revisioni individuali con cadenza settimanale. Le discussioni settimanali consentono al docente di verificare per ogni gruppo e per ogni studente la preparazione di base, il livello dell’apprendimento, le capacità propositive e l’attitudine a descrivere in un testo e a trasferire in tavole di disegno le proprie proposte progettuali. Alla fine del corso ogni gruppo di due studenti ha discusso con il docente, sostenendo i propri interventi o concordando eventuali modifiche, per un tempo non inferiore a sei o sette ore, più che sufficienti a valutare la preparazione di base, e la capacità concreta dell’analisi e della proposta progettuale. Inoltre, dopo una pausa necessaria per organizzare il materiale raccolto, ogni gruppo consegna le proprie tavole di progetto accompagnate dalla Relazione Tecnica Illustrativa. Il docente effettua una lettura puntuale degli elaborati di ciascun gruppo e fornisce una estesa valutazione critica ed un punteggio. La valutazione degli elaborati ha una estensione media non inferiore alle due pagine (circa 8000 caratteri). La valutazione numerica dei lavori presentati tiene conto delle difficoltà poste dall’edificio selezionato, della complessità e della multidisciplinarietà del progetto svolto, della qualità e in particolar modo delle capacità di sintesi presenti nella relazione tecnica, e della completezza e della chiarezza delle tavole di progetto. Modifiche o integrazioni del lavoro svolto vengono richieste solo nei casi di grossi errori localizzati o di una presentazione del tutto insufficiente. È raro tuttavia che si verifichi quest’ultimo caso e la norma è quindi che il lavoro dello studente si concluda entro il semestre. Ciascun gruppo, letta la relazione di valutazione del proprio lavoro può chiedere al docente di integrare la presentazione con una discussione diretta. In alternativa può accettare la votazione proposta senza incontri ulteriori.
Testi di riferimento
- Testi di base
- Appunti del corso forniti in rete dal docente.
- Mario Como, “Statica degli edifici in muratura”. Aracne Editrice 2010.
- A. W. Hendry, “Statica delle Strutture in Muratura di Mattoni”. Patron Editore 1986.
- S. Podestà, “Verifica sismica di edifici in muratura”. Dario Flaccovio Editore, 2012.
- M. L. Scillone, M. Di Segni, “Tecniche antisismiche per il recupero strutturale di fabbricati in muratura tradizionale”. Edizioni Kappa 2000.
L. Caleca, A. De Vecchi, “Tecnologie di Consolidamento delle Strutture Murarie”. Dario Flaccovio Editore 1990.
Testi integrativi o di approfondimento
- Decreto Ministeriale 14 gennaio 2008. “Norme tecniche per le costruzioni”. G.U. n. 29 del 4.02.2008 suppl. ord. n° 30.
- Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Circolare 2 Febbraio 2009, n. 617. “Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008”.
D.M. 28 Febbraio 2017 detto Sisma Bonus.
- UNI EN 1995-1-1 (EC5). Progettazione delle Strutture di Legno. Regole Generali e Regole per gli Edifici.
- UNI EN 1996-1-1. Progettazione delle Strutture di Muratura. Regole Generali per le strutture di muratura armata e non armata.
- M. Mariani, “Trattato sul consolidamento e restauro degli edifici in muratura - Voll. 1 e 2”. DEI 2006.
- M. Piazza, R. Tomasi, R. Modena, “Strutture in legno”. Hoepli 2005.
- Massimo Mariani, “Consolidamento delle strutture lignee con l’acciaio”, DEI 2004.
- Dipartimento della Protezione Civile – RELUIS – Vicecommissario delegato per la messa in sicurezza dei Beni Culturali. “Linee Guida per il rilievo, l’analisi ed il progetto per interventi di riparazione e consolidamento sismico di edifici in muratura in aggregato”. Bozza Ottobre 2010.
- G. Magenes ed altri, “Metodi semplificati per l’analisi sismica non lineare di edifici in muratura”, GNDT (disponibile in rete).
