Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51170] - INGEGNERIA SISMICAEARTHQUAKE ENGINEERING
Laura RAGNI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM02] INGEGNERIA CIVILE Master Degree (2 years) - [IM02] INGEGNERIA CIVILE
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/09 - TECNICA DELLE COSTRUZIONI

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Si considerano acquisite le conoscenze di base della tecnica delle costruzioni e del calcolo degli elementi in c.a.

Material covered in structural analysis and design of reinforced concrete elements is considered as assumed knowledge.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni di teoria, 64 ore
Esercitazioni, 8 ore

Theoretical lessons, 64 hours
Tutorials, 8 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’obiettivo del corso è fornire i concetti teorici e le metodiche operative dell’Ingegneria Sismica per concepire una costruzione edilizia con un livello di rischio sismico predefinito, sia in relazione alla sua capacità ultima, sia per quanto riguarda la sua funzionalità. In particolare, vengono forniti i concetti fondamentali per la corretta concezione e progettazione strutturale delle nuove costruzioni, con particolare riferimento alle costruzioni in cemento armato e cenni ad altri sistemi strutturali.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Le conoscenze disciplinari acquisite nel contesto dell’ingegneria sismica rendono lo studente in grado di affrontare la progettazione strutturale anche di sistemi complessi fornendo appropriate soluzioni progettuali. Le necessarie capacità, sia critiche che selettive, saranno sviluppate attraverso la formazione teorica, accompagnata da esercitazioni.


Competenze trasversali.

Le nozioni del corso forniscono allo studente competenze di base per lo studio in autonomia delle problematiche sismiche, anche in relazione alla riabilitazione degli edifici esistenti. Lo svolgimento di esercitazioni per la risoluzione di problemi applicativi contribuisce a migliorare il grado di autonomia e la capacità di apprendimento e di interpretazione critica dei risultati.


Knowledge and Understanding.

The course aims to provide the student with the basic theoretical knowledge and practical skills of the seismic engineering, necessary to design buildings with an established seismic risk level with reference to both ultimate and service conditions. In particular, basic concepts for the correct conception and structural design of new buildings are provided, with particular reference to reinforced concrete structures and hints to other structural systems.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

Disciplinary knowledge gained in the field of seismic engineering allows the student to design structural complex systems making use of appropriate design solutions. The necessary skills, critical judgment and capacity for choice, are developed through lectures, including specific tutorials.


Transversal Skills.

The course topics provide the student the basic skills for the self-learning of seismic problems, also relevant to the retrofit of existing structures. Tutorials, concerning the solution of practical problems, contribute to improve the student’s capabilities of self-learning and critical interpretation of results.



PROGRAMMA PROGRAM

Elementi di pericolosità, vulnerabilità e rischio sismico.
Cenni di sismologia: cause e meccanismi dei terremoti; propagazione delle onde sismiche; leggi del moto sismico e misura del moto (magnitudo, accelerazione di picco del terreno); mappe di pericolosità, macro e micro zonazione del territorio nazionale.
Dinamica dei sistemi a un grado di libertà: oscillatore semplice lineare caso sismico; spettri di risposta in spostamento, pseudo velocità e pseudo accelerazione; analisi statica equivalente, sistemi non lineari a un grado di libertà; spettri a duttilità costante. Normativa sismica: stati limite, azione sismica, progetto alle prestazioni.
Dinamica dei sistemi a molti gradi di libertà: impostazione del problema dinamico per teli piani (N gradi di libertà) e tridimensionali (3N gradi di libertà); comportamento sotto forze orizzontali (caso sismico); analisi lineari statica e dinamica (modale); cenni a sistemi non lineari.
Criteri generali di progetto: duttilità dei sistemi strutturali (duttilità del materiale, duttilità locale, duttilità globale) e gerarchia delle resistenze; fattore di struttura e spettri di progetto; normativa tecnica: caratteristiche generali delle costruzioni (regolarità in altezza, rigidezza/resistenza di piano, regolarità in pianta, giunti, elementi strutturali secondari), metodi di analisi e criteri di verifica.
Analisi sismica degli edifici in c.a.: fattore di struttura; gerarchia delle resistenze; duttilità dei materiali, locale e globale; verifiche agli Stati Limite Ultimi e allo Stati Limite di Esercizio; sistemi di fondazione. Cenni sul comportamento sismico di altri sistemi strutturali: edifici in acciaio, edifici esistenti, isolamento sismico e sistemi di protezione passiva.
Contenuto delle esercitazioni: risoluzione di un telaio piano soggetto a carichi verticali ed orizzontali con il metodo degli spostamenti e progettazione delle armature secondo i criteri di gerarchia delle resistenze

Elements of seismic hazard, buildings fragility and seismic risk.
Elements of seismology: earthquake causes and mechanisms; seismic wave propagation; laws governing the seismic motion and measure of the motion (magnitude, peak ground acceleration); hazard maps, macro-zonation and micro-zonation of Italy.
Dynamics of Single Degree Of Freedom (SDOF) systems: motion for the linear damped SDOF system under seismic action; displacement, pseudo-velocity and pseudo-acceleration response spectra; static equivalent analysis; nonlinear SDOF systems and constant ductility spectra. Seismic code: limit states, seismic action and performance based design.
Dynamics of Multi Degree Of Freedom (MDOF) systems: equations of, motion for a linear system with N degrees of freedom (planar frames) and 3N degrees of freedom (three-dimensional buildings); seismic behaviour; static equivalent analysis and dynamic modal analysis; elements of nonlinear systems.
Design general rules: structural ductility (material ductility, local and global ductility), design spectra, capacity design; seismic code: general characteristics of buildings (elevation regularity, floor stiffness/resistance, plan regularity, seismic gaps and non-structural elements), analysis methods and safety verifications.
Seismic analysis of reinforced concrete buildings: behaviour factor; capacity design; structural ductility (material ductility, local and global ductility); Ultimate Limit State safety verifications, Damageability Limit State verifications; foundation systems. Basics on the seismic behaviour of other structural systems: steel buildings, masonry buildings, seismic isolation design and passive control systems.
Contents of tutorials: development of a tutorial concerning the solution of a planar frame under vertical and horizontal action by means the displacement based method and the design of reinforcements according the capacity design rules.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione del livello di apprendimento degli studenti si basa su due prove: - una prova scritta, riguardante una struttura a telaio in c.a.; - una prova orale, consistente nella discussione della prova scritta e in alcuni quesiti sui temi teorici trattati nel corso eventualmente in parte anche in forma scritta (se presenti formule o dimostrazioni) con successiva discussione orale. La prova scritta è propedeutica alla prova orale, per accedere alla quale lo studente deve aver ottenuto almeno la sufficienza nella prova scritta. La prova orale deve essere sostenuta entro un anno solare dalla prova scritta


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente deve dimostrare, tramite la prova scritta e la prova orale, di aver compreso i concetti degli argomenti trattati nel corso e di aver chiari i criteri di progetto e i metodi di verifica delle strutture in zona sismica.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Ognuna delle prove viene valutata in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

A seguito della discussione durante la prova orale viene attribuito un voto definitivo alla prova scritta e un voto alle risposte ai quesiti relativi ai temi trattati durante il corso. Perché l'esito complessivo sia positivo, lo studente deve conseguire almeno la sufficienza in entrambe le valutazioni. Il voto finale è dato dalla media dei due voti ottenuti. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato una particolare padronanza della materia


Learning Evaluation Methods.

The learning level reached by a student is evaluated on the basis of: - a written examination concerning a r.c. moment resisting frame; - an oral examination in which the written examination is discussed and the theoretical understanding of some topics covered during the course is checked; students may be requested to answer some questions in writing; successively the answers will be discussed orally. To access to the oral examination the student is required to have obtained an almost sufficient evaluation of the written examination. The oral examination have to be sustained within one year from the written one.


Learning Evaluation Criteria.

Through the written and the oral examinations the student must demonstrate to have understood the topics of the course and to know analysis and design methods of seismic resistant structures.


Learning Measurement Criteria.

The evaluation of both the written and the oral examinations is expressed in thirtieths.


Final Mark Allocation Criteria.

After the discussion during the oral examination a final mark is given to the written examination and the answers given by the student about questions on topics of the course are also evaluated. The student is expected to pass both assessments and the final mark of the course will be calculated as the average of the marks received for these two assessments. The 'lode' will be awarded to students who, having correctly completed the two assessments, show an outstanding understanding in the subject.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

1) Faccioli E. Paolucci R. Elementi di sismologia applicati all’ingegneria . Pitagora Editrice, 2005.
2) Castellani A., Faccioli E. Costruzioni in zona sismica. Hoepli, 2008.
3) Petrini L., Pinho R., Calvi G.M. Criteri di progettazione antisismica degli edifici. Iuss Press, 2006.
4) Mezzina M., Raffaele D., Uva G., Marano G.C. Progettazione sismo-resistente di edifici in cemento armato. CittàStudi Edizioni 2011
5) Materiale del corso disponibili su http\\learn.univpm.it

1) Faccioli E. Paolucci R. Elementi di sismologia applicati all’ingegneria . Pitagora Editrice, 2005.
2) Castellani A., Faccioli E. Costruzioni in zona sismica. Hoepli, 2008.
3) Petrini L., Pinho R., Calvi G.M. Criteri di progettazione antisismica degli edifici. Iuss Press, 2006.
4) Mezzina M., Raffaele D., Uva G., Marano G.C. Progettazione sismo-resistente di edifici in cemento armato. CittàStudi Edizioni 2011
5) Documentation of the course available on http\\learn.univpm.it


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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