Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Giuseppe SCARPELLI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale Ciclo Unico 5 anni - [IU01] INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA Single-cycle Degree - [IU01] BUILDING ENGINEERING-ARCHITECTURE (EUROPEAN STANDARD)
Dipartimento: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'ArchitetturaDepartment: [040042] Dipartimento Ingegneria Civile, Edile e dell'Architettura
Anno di corsoDegree programme year : 4 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2020-2021
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 90
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/07 - GEOTECNICA
Il corso è impartito in lingua italiana
The course is given in Italian launguage
Lo studente dovrà utilizzare le conoscenze di Matematica, Fisica e di Statica apprese dai corsi precedenti.
Concepts from the courses of Maths, Physyics and form Statics will be used
Il corso è articolato in lezioni teoriche (50 ore) e esercitazioni numeriche (40 ore)
The course is composed of
- Theoretical lectures 50 hours
- Numerical practical exercises 40 hours
L’insegnamento permette di acquisire le principali nozioni sul comportamento meccanico dei mezzi granulari, ovverosia di corpi, naturali o artificiali,
costituiti dal terreni sciolti e soggetti alle azioni esterne o a cambiamenti delle condizioni al contorno. A partire dai principi base della meccanica del
continuo (solido e fluido) acquisiti dagli studenti dai corsi precedenti, i concetti teorici sono estesi ai mezzi bifase con riferimento all’analisi degli stati di
tensione, agli effetti in termini di cedimenti, ai fenomeni di filtrazione in regime di moto permanente
e di moto vario. Sono inoltre introdotti i temi dell’analisi limite per le valutazione dei margini di sicurezza delle costruzioni rispetto al possibile sviluppo di meccanismi di instabilità nel terreno.
Buona parte del corso è dedicata alle tematiche applicative, con l’esame di alcuni problemi fondamentali della progettazione geotecnica.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Il corso costituisce il riferimento di base per la soluzione dei temi fondamentali dell’ingegneria geotecnica; la capacità di risolvere problemi si
riferisce però solo a casi semplici, utili per apprendere gli schemi risolutivi e le metodologie di analisi proprie della disciplina.
Competenze trasversali.
Il corso richiede essenzialmente uno studio autonomo ed approfondito della materia e punta a sviluppare nello studente le attitudini a risolvere
problemi semplici di ingegneria geotecnica, ma in modo dettagliato e preciso. La soluzione di un problema di geotecnica non è mai unica ed è
pertanto necessario che lo studente apprenda dal corso metodi per valutare criticamente la qualità della soluzione proposta.
Knowledge and Understanding.
This course teaches the basics of the mechanics of granular materials, that is natural or artificial soilbodies, subjected to external actions or to changes of the boundary conditions. From the fundamental principles of continuum mechanics, assumed to be known by the students from previous courses, the relevant aspects of the theory are discussed with reference to water saturated porous media, to derive stress-strain fields, settlements, to analyze groundwater flow both stationary and transient. Concepts of limit analysis are introduced to derive,with examples, the safety margins against common
soil instability mechanisms. Large part of the course is devoted to applications, through the presentation of solutions to typical problems for geotechnical
design.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The course is intended to be the basic reference for the students to learn the methods of geotechnical engineering. The problem solving capacity is sought only for not complex but very simple problems, to learn the details of the most common solution schemes of the discipline.
Transversal Skills.
The course implies for the student a deep and autonomous study of the given topics and aims at developing the student attitudes to solve simple
problems of geotechnical engineering in a detailed a precise manner. The solution to geotechnical problems is never unique and it is therefore
necessary to acquire by the students methods to analyze and critically judge any proposed solution.
Caratteristiche generali e classificazione dei terreni. Principio delle tensioni efficaci. Tensioni geostatiche.
Calcolo delle tensioni indotte da carichi esterni in un semispazio elastico. Filtrazione in regime stazionario.
Legge di Darcy. Verifiche idrauliche. Equazione del moto di filtrazione. Metodo delle reti idrodinamiche.
Consolidazione. Teoria della consolidazione monodimensionale. Prova edometrica. Pressione di
preconsolidazione. Parametri di compressibilità in condizioni edometriche. Cedimento secondario.
Resistenza al taglio. Criterio di rottura. Parametri di resistenza al taglio. Resistenza non drenata. Prova di taglio diretto. Prove triassiali. Spinta delle terre e dimensionamento di opere di sostegno; Fondazioni dirette e profonde. Esercizi numerici sui seguenti aspetti: 1) proprietà generali delle terre;2) classificazione; 3) stati di tensione litostatica; 4a) tensioni indotte: corpi di carico regolari 4b) uso della carta di Steinbrenner; 4c) cedimento elastico;5)tensioni in condizioni di equilibrio limite;6) spinta delle terre; 7a) esercizi sulla filtrazione monodimensionale; 7b)filtrazione piana: tracciamento delle reti di filtrazione; 8) cedimento per consolidazione: previsione dei tempi di fine consolidazione; 9) dimensionamento di un muro di sostegno a gravità; 10) dimensionamento di una fondazione diretta: stabilità e cedimento; 11) dimensionamento di una paratia flessibile.
Soil general properties, Physical properties of soil particles. Description, identification and classification of soils. Definition of stresses: effective stress principle; geostatic stresses. Soil strains. Groundwater: capillarity, groundwater flow: stationary and transient flow; hints on the "soil consolidation theory". Soil mechanics: Basic equipments for soil mechanical testing (oedometer, triaxial cell, direct shear box). Compressibility and strength of granular and cohesive soils from soil laboratory testing. Earth thrusts and stability of gravity and flexible walls; stability and settlements of spread foundations.
Numerical examples on problems of geotechnical engineering on: 1) soil general properties; 2) soil classification; 3) geostatic stresses;4a) stresses induced by regular loads; 4b)use of the Chart of Steinbrenner;4c) elastic settlements; 5) Limit stress states;6) Earth thrust; 7a) groundwater and solutions for 1D steady state flow; 7b) 2D problems and use of flow nets;8) consolidation settlements: estimates for end of consolidation time; 9) simple design of a gravity wall; 10) spread foundations: ULS and SLE checks; 11) design of a cantilever flexible wall
Lo studente dovrà superare una prova scritta ed una orale
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Prova scritta: valutare la capacità dello studente di risolvere esercizi di base di meccanica delle terre. Prova orale: valutare la preparazione teorica e le conoscenze degli aspetti costruttivi.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto è attribuito in 30-esimi, più eventuale lode.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La prova scritta è una prevalutazione vincolante per l'ammissione all'orale. Affinché l'esito complessivo della valutazione sia positivo lo studente deve aver ottenuto la sufficienza
in entrambe le prove, scritta e orale. La valutazione dello scritto condiziona l'esito finale.
Il voto massimo è attribuito agli studenti che dimostrino conoscenza approfondita e capacità espositiva; la lode è riservata agli studenti che dimostrino piena comprensione degli aspetti sia teorici che pratici della disciplina
Learning Evaluation Methods.
The student is required to pass a written and an oral examination
Learning Evaluation Criteria.
Written paper: to evaluate the ability of the student in solving basic excercises of soil mechanics. Oral examination: to evaluate the knowledge in theoretical and practical aspects of the discipline.
Learning Measurement Criteria.
Marks are given out of thirty; when is the case with distinction, that is with "lode".
Final Mark Allocation Criteria.
A positive result in the written paper is a prerequisite for the admission at the oral exam. The final evaluation is the consequence of the results of both written and oral examinations. The results obtained in the written paper influences the final vote.
Students showing a full knowledge of the subject and ability in discussion and presentation are marked with 30. Those with a deep knowledge of both theoretical and practical aspects of the subject are classified with the "lode"
Dispensa da "Lezioni di Meccanica delle Terre" del Prof. Giovanni Calabresi per la parte teorica. Testo di "Fondazioni" di Carlo Viggiani, Ed. Hevelius, per la parte applicativa
altro materiale didattico è disponibile sulla piattaforma moodle al link:
https://learn.univpm.it
Lecture notes byGiovanni Calabresi on "Soil Mechanics" for the theoretical aspects of the course; Text book "Fondazioni" by Carlo Viggiani, Hevelius ed., for the applications of geotechnical engineering and more practical aspects
More material and informations are placed on the web site at the following link:
https://learn.univpm.it
No
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Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
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