RECUPERO E CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI IN MURATURA | Università degli studi di Bergamo

RECUPERO E CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI IN MURATURA

Attività formativa monodisciplinare
Codice dell'attività formativa: 
60082

Scheda dell'insegnamento

Per studenti immatricolati al 1° anno a.a.: 
2017/2018
Insegnamento (nome in italiano): 
RECUPERO E CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI IN MURATURA
Tipo di attività formativa: 
Attività formativa Caratterizzante
Tipo di insegnamento: 
Opzionale
Settore disciplinare: 
PRODUZIONE EDILIZIA (ICAR/11)
Anno di corso: 
2
Anno accademico di offerta: 
2018/2019
Crediti: 
6
Responsabile della didattica: 

Altre informazioni sull'insegnamento

Modalità di erogazione: 
Didattica Convenzionale
Lingua: 
Italiano
Ciclo: 
Secondo Semestre
Obbligo di frequenza: 
No
Ore di attività frontale: 
60
Ore di studio individuale: 
90
Ambito: 
Architettura ed urbanistica
Testi e materiali didattici: 
Prerequisiti

Tecnica delle costruzioni A

Obiettivi formativi

Al termine del corso, lo studente ha le conoscenze di base per la comprensione dei caratteri tipologici e del funzionamento strutturale degli edifici storici in muratura. In particolare sa valutare lo stato tensionale e deformativo degli elementi strutturali; ed acquisisce le capacità critiche per operare scelte ragionate e progettare eventuali soluzioni di rinforzo, sia nei confronti dei carichi statici che sismici.

Contenuti dell'insegnamento

- INTRODUZIONE ALLA DISCIPLINA DELLA RIABILITAZIONE STRUTTURALE
- PROPRIETÀ MECCANICO-FISICHE DEI MATERIALI
Proprietà meccanico-fisiche del legno e dei materiali impiegati nella riabilitazione strutturale.
- IMPALCATI
Tipologie impalcati negli edifici esistenti. Verifica a flessione. Deformazione istantanea e differita. Tecniche di rinforzo dei solai in legno. Metodi di verifica di strutture miste: Metodo n e cenni al metodo di Moehler. Connessioni piolate. Deformabilità di solai misti legno-cls. Esercitazioni.
Rinforzo travi di spina mediante tecnica del raddoppio, del tirante e contraffisso (capriata rovescia) o della sezione collaborante mista. Esercitazioni.
Mensole. Analisi dello stato di sollecitazione.
- COPERTURE
Tipologie di coperture esistenti. Verifica dei travetti allo scivolamento. Capriate: tipologie e funzionamento strutturale. Verifiche locali e globali. Tecniche di rinforzo. Controventamento di coperture lignee. Esercitazioni.
- MURATURE
Tipologie. Proprietà fisico-meccaniche della muratura. Confronto di materiali con e senza resistenza a trazione. Verifica preliminare ai carichi verticali di paramenti in muratura di mattoni e in muratura mista in pietrame. Eccentricità di progetto, dei carichi e accidentali. Verifiche di secondo livello. Esercitazioni.
- ARCHI E VOLTE
Tipologie di archi. Funzionamento strutturale: l’arco ideale e il problema del contenimento delle spinte. Verifica dello stato tensionale. Tecniche di intervento: catene intradossali ed estradossali, contrafforti e puntelli. Esercitazioni.
Tipologie di volte in muratura. Funzionamento strutturale di volte a botte e a crociera. Interventi di rinforzo. Esercitazioni.
- INTRODUZIONE AL COMPORTAMENTO SISMICO DI EDIFICI ESISTENTI IN MURATURA (CENNI)
Cenni al comportamento di edifici in muratura soggetti a carichi orizzontali: comportamento scatolare e comportamento a macroelementi. Analisi di meccanismi locali nel piano e fuori piano. Interventi di miglioramento/adeguamento sismico mediante incatenamento o formazione di diaframmi di piano. Cenni alle coperture scatolari.

Testi di riferimento

Testo di riferimento:
- Giuriani E., Consolidamento degli edifici storici, Utet Scienze Tecniche, 2011.

Ulteriori testi consigliati:
- G. Carbonara: Trattato di Restauro Architettonico, ed. UTET, 1996.
- AA.VV., Wood Handbook – Wood as an engineering material. Gen. Tec. Rep. FPL-GTR-113. Madison,
WI: U.S. Departement of Agricolture, Forest Service, Forest Product Laboratory, 1999
- Mastrodicasa S., Dissesti statici delle strutture edilizie, Milano, ed. HOEPLI

Metodi didattici

La didattica si svolgerà tramite lezioni frontali, ma con un'attenzione particolare al confronto e al dialogo diretto con gli studenti, che potranno, durante le lezioni, formulare proposte di approfondimento o dibattito.

Modalità verifica profitto e valutazione

L'esame prevede una prova scritta di due ore nella quale lo studente dovrà verificare un elemento strutturale e progettarne l’eventuale rinforzo. La valutazione della prova scritta sarà espressa in trentesimi.
Previo superamento della prova scritta, lo studente è chiamato a superare una prova orale. L'interrogazione sarà strutturata in tre domande vertenti sull'intero programma al fine di verificare l'acquisizione da parte degli studenti delle nozioni impartite all'interno dell'insegnamento. La valutazione della prova orale sarà espressa in trentesimi.
Il voto finale è la media dei risultati ottenuti nelle due prove.

Prerequisites

Structural Engineering

Educational goals

After completing the course, the student has the basic knowledge to understand the typological features and the structural behavior of historical masonry buildings with respect to both static and seismic loadings. The student is able to evaluate the stress and strain level of the structural elements; and it acquires the ability to discern among possible rehabilitation strategies and to design the necessary reinforcement solutions.

Course content

- INTRODUCTION TO THE COURSE
- MATERIAL MECHANICAL AND PHYSICAL PROPERTIES
Mechanical and physical properties of wood and materials used in structural rehabilitation.
- FLOORS
Floor in existing buildings. Mechanical behavior of existing floors (strength and serviceability assessment). Retrofitting techniques for wooden floors. Wood to concrete (/lime mortar/wood) composed section (strength and serviceability analysis) and mechanical behavior of the connection systems. Exercises.
Flexural and shear strengthening of beams. Exercises.
Cantilevers.
- ROOFS
Roof typology. Flexural and sliding assessment. Roof trusses: types and structural behavior; local and global strength analysis. Strengthening techniques. Bracing of wooden roofs. Exercises.
- WALLS
Types of masonry walls. Physical and mechanical properties of masonry walls. Preliminary simplified stress analysis under gravity loads. Origin ad effect of eccentricity. Second level verifications. Exercises.
- ARCHES AND VAULTS
Types of arches. Structural behavior, techniques for the simplification of the problem and calculation of both thrusts and internal actions. Strengthening techniques: intrados and extrados ties, buttresses and props. Exercises.
Types of masonry vaults. Structural behavior of barrel vaults and cross vaults. Strengthening techniques. Exercises.
- INTRODUCTION TO SEISMIC BEHAVIOR OF EXISTING MASONRY BUILDINGS
Behavior of masonry structures subjected to horizontal loads: box behavior and macro-element behavior. Analysis of in-plane and out-of-plane local mechanisms. Strengthening techniques: perimeter ties or floor diaphragms. Brief introduction to the roof box structure technique.

Textbooks and reading lists

Reference Textbook
- Giuriani E., Consolidamento degli edifici storici, Utet Scienze Tecniche, 2011.

Further suggested readings:
- G. Carbonara: Trattato di Restauro Architettonico, ed. UTET, 1996.
- AA.VV., Wood Handbook – Wood as an engineering material. Gen. Tec. Rep. FPL-GTR-113. Madison,
WI: U.S. Departement of Agricolture, Forest Service, Forest Product Laboratory, 1999
- Mastrodicasa S., Dissesti statici delle strutture edilizie, Milano, ed. HOEPLI

Teaching methods

Teaching will take place through lectures and tutorials; discussion and dialogue with the students will be strongly encouraged. Interested students will formulate proposals for further study or debate.

Assessment and Evaluation

The exam consists of a 2 hour written test, in which the students is asked to assess the safety of a structural element and to suggest possible reinforcement solutions. Only after the written test is passed, the student will have to pass a comprehensive oral exam covering the topics of the course. The final grade is the algebraic average of the grades obtained in the two parts of the exam (written and oral test).