B4965 - STRUCTURAL ENGINEERING AND DESIGN

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will have acquired the fundamental concepts for the design of structural systems aimed at ensuring the mechanical safeness of the architectural works: direct and indirect actions, constraints, calculation models, measurement of safety with probabilistic methods; design and execution criteria; load tests; regulations.

Contenuti

The course is subdivided into the following teaching units:

1. Structural Analysis.

Fundamentals of statics: Forces, moments, resultants; Equilibrium equations for rigid bodies; stresses and strains in isotropic materials; Hooke's law.

Analysis of isostatic structures: calculation of reaction forces; internal actions; diagrams of internal actions. Truss beams: equilibrium of joints, Ritter sections.

Bernoulli's Beam theory: fundamental assumptions and equations. Second moments of sections; stresses in sections. Calculation of displacements: Principle of virtual work.

Hyperstatic structures: method of forces (basics), method of displacements. Stiffness of beams. Moment redistribution method.

2. Fundamentals of structural design.

Fundamentals of structural reliability: characteristics values, design values, load combinations, Limit state design, safety verifications..

Materials for structural engineering: concrete physical and mechanical properties; steel physical and mechanical properties.

Actions on structures: dead and live loads, wind loads, snow loads.

Conceptual design of structures: structural systems used in buildings and civil engineering structures.

3. Design of Reinforced Concrete structures according to Eurocode 2

Analysis of RC cross sections: cracking, yielding and ultimate conditions; calculation of resisting moments; analysis of cross sections under the combined effect of bending moment and axial force.

Design and verification of RC elements agains shear.

Reinforcement detailing rules: anchorage, laps.

4. Design of steel structures according to Eurocode 2

Classification of cross sections. Verification of cross sections: bending moment, axial force, shear. Stability of equilibrium.

Bolted and welded connections.

Testi/Bibliografia

• Structural Analysis: In Theory and Practice, Alan Williams, 2009, Elsevier
• Structural and Stress Analysis 4th Edition, T.H.G. Megson, Elsevier

Metodi didattici

Lezioni frontali con il supporto di lavagna e presentazioni. Homework da svolgere a casa.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

I risultati dell'apprendimento saranno valutati sulla base di homework e di un esame finale scritto. Questi si basano sulla valutazione analitica degli obiettivi formativi descritti in precedenza.

L'esame scritto non prevede la possibilità di consultare testi di riferimente mira a valutara la le conoscenze e la comprensione critica dei concetti fondamentali del corso. Si basa su esercizi sull'analisi strutturale e sulla progettazione di elementi strutturali. La durata dell'esame varia tra 120 e 180 minuti, in funzione delle domande.

Per ottenere un'esito positivo, gli studenti devono dimostrare di avere compreso i concetti fondamentali del corso, la capacità di analizzare e progettare semplici strutture e una sufficiente padronanza del linguaggio tecnico. L'esame avrà esito negativo nel caso emergano lacune nelle conoscenze fondamentali, incapacità nell'utilizzo del linguaggio tecnico o insufficiente capacità di analizzare e progettare semplici elementi strutturali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Nicola Buratti

Consulta il sito web di Claudio Mazzotti

Consulta il sito web di Nzeeh Roumia