Facoltà di Ingegneria - Corso di Ingegneria Civile – Progetto di Strutture A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria Civile
A/A 2012-2013
IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE
STRUTTURALE
Facoltà di Ingegneria - Corso di Ingegneria Civile – Progetto di Strutture A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
La realizzazione di un’opera di ingegneria è generalmente il punto di
arrivo di un lungo e complesso processo di progettazione di natura
multidisciplinare. Sinteticamente si può dire che la concezione di un
edificio è determinata da
• il sito ed il terreno su cui sarà costruito
• la destinazione d’uso
• i regolamenti urbanistici
• le scelte architettoniche
• le scelte dei materiali e del tipo di struttura
• le condizioni geologiche, geotecniche del terre
……….
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
IL PROCESSO PROGETTUALE E’ L’INSIEME DELLE AZIONI E PROCEDURE
CHE PORTANO ALLA REALIZZAZIONE DELL’OPERA
•
STUDI PRELIMINARI
•
PROGETTO DI MASSIMA
•
VARIANTI
•
PROGETTO DEFINITIVO
•
PROGETTO ESECUTIVO
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
CI SONO ALCUNI ASPETTI FONDAMENTALI CHE REGOLANO IL PROCESSO
PROGETTUALE CHE E’ NECESSARIO CONSIDERARE:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
SCELTA DEL SISTEMA PORTANTE
SCELTA DEI MATERIALI
SCELTA DELLO SCHEMA STRUTTURALE
SCELTA DELLA GRIGLIA STRUTTURALE
SCELTA DEL TIPO DI FONDAZIONI
PREDIMENSIONAMENTO DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI
ANALISI DEI CARICHI E CALCOLO SOLLECITAZIONI
PROGETTO ELEMENTI STRUTTURALI E VERIFICHE
REALIZZAZIONE DISEGNI ESECUTIVI
RISPETTO DELLE INDICAZIONI NORMATIVE
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
C
Scelta del sistema portante in funzione della destinazione d’uso
B
L2
VUOTO
CORPO
SCALA
n
A
L1
•
L5
L6
L4
H2
H1
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dei materiali da costruzione (strutturali e non)
Acciaio
Acciaio
Calcestruzzo
Calcestruzzo
IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
B
VUOTO
CORPO
SCALA
L2
C
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
Scelta dello schema strutturale
A
L1
•
generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali
L5
SISTEMI A TELAIO
SISTEMA A PARETI
SISTEMI MISTI
SISTEMI A NUCLEO
L6
L4
H2
travi
Pilastri
H1
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali
SISTEMI A TELAIO
SISTEMA A PARETI
SISTEMI MISTI
SISTEMI A NUCLEO
Parete
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali
telaio
SISTEMI A TELAIO
SISTEMA A PARETI
SISTEMI MISTI
SISTEMI A NUCLEO
Parete
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
generalmente si individuano i seguenti sistemi strutturali
SISTEMI A TELAIO
SISTEMA A PARETI
SISTEMI MISTI
SISTEMI A NUCLEO
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
Schema
a telaio
Schema
appeso
Schema
a parete
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
y
Y’
3.21
2.50
(4)
(2)
CR
X’
G
CT
12.00
(1)
11.25
(3)
4.29
X
F=1000 kN
Schema a nucleo
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
NB: occorre evitare situazioni strutturali nelle quali non è ben
chiaro lo schema strutturale
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
NB: occorre evitare situazioni
strutturali non appropriate
alle azioni. Ad esempio per le
azioni orizzontali è bene che
non ci siano situazioni con
bassa rigidezza torsionale
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta dello schema strutturale
NB: E’ possibile adattare
uno schema strutturale
alle
esigenze.
Ad
esempio nel caso di
edifici lunghi si può
interrompere lo schema
a telaio per evitare
coazioni
interne
dannose
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta della griglia strutturale
Il progetto di un edificio è
generalmente concepito su una
griglia regolare e se possibile
modulare.
La geometria della griglia è scelta
in funzione della dimensione
degli elementi più ripetitivi nel
progetto, delle dimensioni dei
locali,
pannelli
di
facciata,
finestre,…
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta della griglia strutturale
…anche se in alcuni
casi
ciò
non
è
possibile
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Scelta del tipo di fondazione
Fondazioni superficiali
Fondazioni profonde
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Predimensionamento degli elementi strutturali
TRAVI
SOLAI
PILASTRI
I criteri generalmente seguiti
per il predimensionamento
degli
elementi
strutturali
sono essenzialmente due:
• Resistenza
• Deformabilità
Tra i due il primo è quello più
diffuso.
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Analisi dei carichi (caratteristici) e calcolo sollecitazioni
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Progetto degli elementi strutturali e verifiche
Md < Mu ??
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ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
Realizzazione disegni esecutivi
Rappresenta la traduzione
delle azioni progettuali in
uno strumento utilizzabile
da
terzi
per
la
realizzazione sul campo
della struttura. Per tale
motivo
occorre
molta
attenzione nel realizzarli.
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IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE
ASPETTI IMPORTANTI DELLA PROGETTAZIONE
•
RISPETTO DELLE INDICAZIONI NORMATIVE
La normativa semplifica il lavoro del progettista in quanto pone dei
vincoli alle scelte progettuali, spesso assai restrittivi.
• minime quantità di materiale
• vincoli sullo schema strutturale
• modalità di verifica degli elementi
• modalità di redazione dei progetti
• etc…