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// Accademic year 2025/2026

Scienza delle costruzioni

@degree structural analysis mechanics of materials equilibrium & stability

Il Corso rappresenta il secondo insegnamento della sequenza di insegnamenti strutturali aventi per oggetto l'Analisi e la Progettazione Strutturale. L'obiettivo principale è quello di stimolare lo studente a sviluppare il progetto di architettura, fin dal suo concepimento, anche nelle sue componenti strutturali. Il Corso mira anche a fornire linguaggio e contenuti dei quali lo studente potrà avvalersi quando dovrà partecipare alla redazione del progetto di architettura. Il Corso è ancora di base in quanto completa la formazione sui Principi e Metodi generali della Meccanica Strutturale ma al tempo stesso fornisce strumenti operativi per affrontare in modo agevole il progetto strutturale di semplici architetture o per compiere semplici verifiche strutturali. Le principali conoscenze che lo studente dovrà acquisire riguardano: I Metodi generali di risoluzione delle strutture iperstatiche basati su equilibrio e congruenza. Concetti di deformabilità e tensione in un corpo continuo tridimensionale I fondamenti della Teoria dell'Elasticità Lineare riferita a continui omogenei e isotropi I Principi generali della Meccanica e i Il Problema dell'Equilibrio Elastico di un solido monodimensionale, lineare elastico, omogeneo e isotropo (trave) Significato e finalità dei criteri di resistenza e loro diversificazione in funzione del tipo di materiale Il problema dell'instabilità di travi caricate assialmente. La principale abilità (ossia capacità di applicare conoscenze acquisite ) che lo studente dovrà sviluppare riguarderà lo studio e il controllo del comportamento statico e deformativo di travature e telai, con particolare riferimento a quelli realizzati in acciaio e spunti sulle costruzioni in muratura. In dettaglio lo studente sarà messo in grado di: - determinare le funzioni spostamento e rotazione in una trave rettilinea comunque caricata e vincolata - determinare sforzi interni e deformazioni di strutture iperstatiche - operare verifiche di resistenza e agibilità in strutture elementari - verificare la resistenza a presso-flessione di solidi supposti non reagenti a trazione - controllare la possibile instabilità di elementi strutturali snelli caricati assialmente e operare le opportune verifiche di resistenza.

Modelli meccanici per il design

@degree structural analysis mechanics of materials equilibrium & stability

Il corso funge da prima introduzione alla Meccanica dei Materiali e delle Strutture. Il suo obiettivo principale è fornire gli strumenti matematici e fisici, insieme ai modelli meccanici fondamentali, necessari per la corretta progettazione di manufatti e prototipi per l'industria, garantendo che i requisiti di resistenza, stabilità e funzionalità siano soddisfatti simultaneamente. Partendo dai principi di base della fisica e della matematica, tra cui l'algebra vettoriale, i baricentri e i momenti d'inerzia, il corso si sviluppa progressivamente fino allo studio degli elementi strutturali sotto carico. Gli studenti svilupperanno una solida comprensione dell'equilibrio statico, delle reazioni di vincolo e dell'analisi delle forze interne in travi e telai, inclusi i diagrammi di forza normale, forza di taglio e momento flettente. Il corso passa quindi agli argomenti centrali della Meccanica dei Materiali, esaminando lo stato di sollecitazione e deformazione degli elementi strutturali soggetti a diverse condizioni di carico come forza assiale, flessione, taglio e torsione. Particolare attenzione è dedicata ai criteri di resistenza e alla loro applicazione a problemi di progettazione reali, fornendo allo studente gli strumenti operativi necessari per eseguire verifiche strutturali di base su semplici componenti meccanici ed elementi strutturali.

Conceptual design of structures in architecture

@degree structural Systems structural concepts integrated architecture-structure design

Il progetto architettonico non può svilupparsi senza prevederne i sistemi strutturali portanti Tali sistemi dovranno adempiere al compito di garantire la sicurezza nei confronti delle azioni a cui sarà sottoposto l'opera durante la sua vita. 207/241. Primo compito del progettista è quindi quello di sapere cosa è una “struttura”. Schodek e Bechthold [1] ne danno una semplice definizione: un dispositivo che incanala I carichi conseguenti all'uso o alla presenza stessa della costruzione verso il terreno che lo sorregge. In linguaggio più articolato una struttura può essere concepita come un'organizzazione di elementi posizionati nello spazio il cui carattere unitario deve dominare le relazioni tra le parti. E' importante quindi che la struttura sia concepita dall'inizio come un tutt'uno e che sia correttamente integrata nell'architettura. L'unicità della struttura potrebbe essere facilmente sottovalutata se si osserva una costruzione tipica composta apparentemente da allineamenti di travi e colonne indipendenti. In realtà, tutte le strutture sono, e devono essere, progettate principalmente a lavorare come un sistema unico e solo in subordine come assemblaggio di elementi discreti. Tali elementi sono posizionati and interconnessi in modo che l'assemblaggio funzioni come un “unicum” nel trasferire i carichi verticali e le azioni orizzontali al terreno. E' importante sottolineare che le strutture sono in genere ideate in risposta a uno specifico gruppo di condizioni di carico e funzionano correttamente solo rispetto a queste condizioni. Possono comportarsi invece in maniera fragile sotto l'azione di carichi imprevisti. La progettazione strutturale, anche quella iniziale di massima indispensabile per sviluppare un progetto architettonico realistico e privo di sorprese in fase di progettazione definitiva ed esecutiva, consiste nel posizionare gli elementi strutturali e nel formulare le interrelazioni tra loro, con l'obiettivo di dotare l'assemblaggio strutturale risultante di un certo funzionamento. Come posizionare gli elementi e come connetterli tra loro è fondamentale per concepire e progettare una struttura anche nella fase iniziale. Gli elementi strutturali possono essere posizionati in diversi modi per portare i carichi, e diverse sono le tipologie di connessioni tra questi che possono esistere. Per esempio una trave può essere semplicemente appoggiata su un muro o un pilastro oppure essere rigidamente connessa a questo, con diverse conseguenze strutturali. Le azioni sotto le quali sono progettate le strutture sono essenzialmente di due tipi: azioni verticali (peso proprio, mobilio, persone) e azioni orizzontali (vento e sisma). Il sistema strutturale ha il compito di trasferire correttamente tali azioni al terreno. Per posizionare e dimensionare (anche approssimativamente) correttamente la struttura è necessario comprendere le modalità fisiche con le quali avviene tale trasferimento. I concetti base sono quelli della Statica e della Scienza delle Costruzioni. Le principali conoscenze che lo studente dovrà acquisire riguardano: - Catalogare gli elementi strutturali disponibili in architettura focalizzandone i meccanismi di funzionamento e le capacità strutturali. - Le modalità con cui gli elementi strutturali trasferiscono i carichi verticali al terreno. - Come il vento e l'azione sismica caricano le costruzioni, quali soluzioni strutturali adottare per rendere la costruzione anti-sismica e le modalità con cui tali soluzioni forniscono la resistenza sismica - Quantificare i carichi verticali e i carichi orizzontali - Dimensionare (approssimativamente) gli elementi strutturali più significativi (facoltativo). La principale abilità (ossia capacità di applicare conoscenze acquisite) che lo studente dovrà sviluppare sarà quella di comprendere i principi di funzionamento di semplici sistemi strutturali per poterli correttamente inglobare nel progetto architettonico. In dettaglio lo studente sarà messo in grado di: - Riconoscere le tipologie strutturali e comprenderne i principi statici che le governano. - Determinare le tipologie strutturali più idonee per sostenere le azioni sismiche e posizionarle in pianta e in sezione - Quantificare le azioni verticali e orizzontali a cui la costruzione è sottoposta - Determinare gli effetti approssimativi sulla struttura dovuti ai carichi applicati e dimensionare (approssimativamente) gli elementi strutturali più significativi (facoltativo). Il Corso può essere considerato un utile supporto per tutti i Laboratori di Sintesi Finale perché fornirà concetti e procedure utili a progettare (di massima) e dimensionare (approssimativamente) strutture in cemento armato, acciaio e muratura.

Miglioramento sismico, restauro e consolidamento del costruito storico e monumentale

@master structural restoration historic and monumental buildings seismic retrofit

Il Master intende fornire le competenze necessarie a individuare i provvedimenti più idonei per il restauro e il consolidamento strutturale del costruito storico e monumentale. Tali interventi necessitano infatti sia di un’approfondita conoscenza delle caratteristiche morfologiche e tecnico costruttive delle architetture, sia della padronanza degli strumenti di analisi e valutazione della loro vulnerabilità strutturale.
Il Master si rivolge a chi ha dopo conseguito una laurea in Ingegneria e Architettura, cui permetterà di approfondire le conoscenze acquisite durante gli studi universitari, ma anche a professioniste e professionisti e dipendenti pubblici che necessitano di strumenti di aggiornamento in ambito di miglioramento sismico, restauro e consolidamento.