Il corso di mira a fornire i principali elementi teorici e pratici della progettazione delle costruzioni metalliche, con particolare riferimento al calcolo delle strutture in acciaio.
In una prima parte sarà proposto un approfondimento sul materiale di base, con una panoramica sulla sua composizione chimica e sulle caratteristiche meccaniche che esso è in grado di fornire in diverse condizioni di esercizio. Ampio spazio sarà dato inoltre alla disamina dei prodotti industriali e alle prove che devono essere svolte per la loro caratterizzazione meccanica.
Successivamente, l’attenzione sarà incentrata sulle principali tipologie costruttive e sui metodi di analisi che è possibile implementare in ragione della classificazione dei sistemi strutturali.
Quindi, saranno esposte tutte le verifiche che è necessario condurre ai fini della valutazione della sicurezza, sia a livello locale che globale, ponendo l’accento sulla possibilità di sfruttare o meno le risorse duttili disponibili in ragione della classificazione delle sezioni.
Uno dei temi principali che sarà affrontato in maniera esaustiva è di certo quella della stabilità di sezioni, di membrature e di intere strutture metalliche sotto diverse domande strutturali, mettendo in evidenza l’importanza delle imperfezioni e differenziando, quindi, il caso di struttura/asta ideale (instabilità Euleriana) da quello di struttura/asta reale. Inoltre, sarà affrontato in maniera pratica problema del comportamento instabile delle sezioni a pareti sottili.
Ultimo –ma non meno importante- tema è quello del calcolo delle unioni (bullonate e saldate) e di interi collegamenti: esso sarà sviluppato richiamando le prescrizioni normative dell’Eurocodice 3 Parte 1-8 e fornendo sia approcci semplificati, più diffusi nella pratica progettuale Italiana, sia approcci più complessi basati sull’uso del metodo delle componenti per la classificazione dei giunti di strutture metalliche.
Elemento Centrale nel corso sarà lo sviluppo di due elaborati progettuali. Il primo tratta il caso di una copertura reticolare spaziale di grande luce. Il secondo, invece, riguarda il caso di un edificio in acciaio da progettare in zona sismica secondo i più attuali approcci metodologici recepiti dall’Eurocodice 8 e dalle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni.

- IL MATERIALE ACCIAIO
Introduzione: Cenni sulle caratteristiche fisiche del materiale
Comportamento meccanico del materiale a trazione
Criteri di rottura
I prodotti
Altre prove di caratterizzazione
Tipologie Strutturali

-SISTEMI INTELAIATI E METODI DI ANALISI
Classificazione dei Telai
Metodi di analisi

-CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI TRASVERSALI
Instabilità Locale delle sezioni
Classificazione delle sezioni per profili compressi e pressoinflessi
Esempi numerici di classificazione

-PROGETTO/VERIFICA DI MEMBRATURE SEMPLICI
Elementi tesi
Elementi compressi ad instabilità impedita
Elementi inflessi ad instabilità impedita
La Stabilità: Asta Ideale vs Asta Industriale (Imperfezioni)
La Stabilità di elementi compressi
La stabilità Flesso-torsionale
Verifiche a Pressoflessione
Verifiche a Taglio
Verifiche (di Stabilità) a Taglio di Travi alte
Altre Verifiche su membrature
Profili a parete sottile

-UNIONI E GIUNTI
Unioni Saldate
Unioni Bullonate
Tipologie Giunzioni
Classificazione Giunzioni
Metodo delle Componenti per il Calcolo dei Giunti di edifici intelaiati
Giunti Colonna-Fondazione

-1° ELABORATO PROGETTUALE-PROGETTAZIONE DI UNA COPERTURA SPAZIALE
p.1. L’uso delle coperture spaziali in acciaio per le strutture di grandi luci
p.2. Definizione degli elementi e principi meccanici di funzionamento
p.3. Definizione dei vincoli
p.4. Modellazione geometrica
p.5. Predimensionamento degli elementi
p.6. Modellazione Meccanica
p.7. Modellazione delle Azioni
p.8. Analisi Lineare
p.9. Verifica allo SLU degli elementi strutturali mediante calcolo manuale
p.10. Verifica allo SLU degli elementi strutturali mediante programma di calcolo
p.11. Ottimizzazione degli elementi
p.12. Verifiche allo SLE
p.13. Verifiche di stabilità globale

-2° ELABORATO PROGETTUALE-PROGETTAZIONE DI UNA STRUTTURA METALLICA IN ZONA SISMICA
p.14. Principi di Progettazione Sismica
p.15. Duttilità Locale e globale
p.16. Elementi dissipativi nelle Tipologie Strutturali CBF-EBF-MRF
p.17. SLU e SLD
p.18. Fattori di Struttura
p.19. Calcolo del Peso Sismico
p.20. Calcolo dell’azione sismica
p.21. Progettazione degli elementi dissipativi
p.22. Sovraresistenze
p.23. Criteri di Gerarchia delle Resistenze
p.24. Definizione delle sollecitazioni di progetto nelle membrature
p.25. Verifiche delle membrature (calcolo numerico)
p.26. Calcolo Giunzioni di Strutture Controventate (esempi)
p.27. Calcolo di Giunzioni di Strutture Intelaiate

APPROFONDIMENTI NON OBBLIGATORI AI FINI DELL’ESAME MA CHE SARANNO EVENTUALMENTE TRATTATI IN SEMINARI DA CONCORDARE CON GLI STUDENTI:
facoltativo.1. Stabilità Globale delle Strutture Metalliche (seminario dalla durata di 4 ore)
facoltativo.2. La fatica (seminario dalla durata di 4 ore)
facoltativo.3. Le Strutture in Alluminio (seminario dalla durata di 4 ore)
facoltativo.4. Problemi di Torsione Secondaria (seminario dalla durata di 4 ore)