TECNICA DELLE COSTRUZIONI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti i concetti fondamentali della Meccanica delle Strutture e della Tecnica delle Costruzioni, con particolare attenzione ai materiali e alle tipologie strutturali di maggiore rilevanza nell'ambito dell'Ingegneria Ambientale. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di comprendere il comportamento base degli elementi strutturali, analizzare schemi statici semplici e applicare i principi fondamentali per la verifica di sicurezza di elementi strutturali elementari, considerando anche gli aspetti di durabilità e impatto ambientale.

- Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente acquisirà le conoscenze di base sul comportamento dei materiali strutturali (calcestruzzo e acciaio), sulle azioni che agiscono sulle costruzioni e sui principi fondamentali dell'analisi e della verifica strutturale.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà capace di schematizzare sistemi strutturali semplici, calcolare le sollecitazioni interne in elementi isostatici e applicare i concetti di base per la verifica di resistenza di sezioni in calcestruzzo armato e acciaio soggette a semplici stati di sollecitazione.
- Autonomia di giudizio: Lo studente sarà in grado di valutare criticamente la sicurezza strutturale di elementi semplici e riconoscere le implicazioni della scelta dei materiali e delle tecniche costruttive sulla durabilità e sull'ambiente.
- Abilità comunicative: Lo studente sarà in grado di comunicare in modo chiaro e conciso i concetti tecnici appresi, utilizzando la terminologia adeguata.
- Capacità di apprendimento: Lo studente avrà sviluppato le capacità di apprendimento necessarie per affrontare studi successivi nell'ambito delle infrastrutture ambientali e per aggiornarsi autonomamente su tematiche connesse alla progettazione strutturale in contesti ambientali specifici.

Comprensione dei concetti fondamentali di forze, vettori, equilibrio dei corpi rigidi, momenti, attrito, sistemi di riferimento. Questo è cruciale per affrontare la statica delle strutture.
Solide basi di Algebra Lineare (vettori, sistemi di equazioni) e Analisi Matematica (funzioni, derivate, integrali - utili per comprendere diagrammi e concetti come sforzo/deformazione).

1) Introduzione:
- Ruolo della Tecnica delle Costruzioni nell'Ingegneria Ambientale.
- Tipologie di strutture rilevanti per l'Ingegneria Ambientale (es. serbatoi, impianti di trattamento, strutture di contenimento, fondazioni per strumentazione).
- Concetti di sicurezza, durabilità e sostenibilità nelle costruzioni.
2) Fondamenti di Meccanica delle Strutture:
- Corpi, forze, vincoli, equilibrio. Classificazione delle strutture (isostatiche, iperstatiche).
- Concetti di sforzo e deformazione.
- Legami costitutivi elastico-lineari (Legge di Hooke).
- Analisi di sistemi isostatici piani: travi, telai semplici, archi a tre cerniere, travi reticolari. Calcolo delle reazioni vincolari e delle caratteristiche di sollecitazione (sforzo normale, taglio, momento flettente).
- Tracciamento dei diagrammi delle sollecitazioni.
3) Materiali Strutturali:
- Calcestruzzo: Composizione, proprietà meccaniche (resistenza a compressione e trazione), comportamento sotto carico, ritiro e scorrimento viscoso (cenni). Durabilità del calcestruzzo in ambienti aggressivi.
- Acciaio per carpenteria metallica e per cemento armato: Proprietà meccaniche (limite elastico, resistenza a rottura, modulo di elasticità, comportamento duttile), tipologie di acciaio. Problemi di corrosione.
- Altri materiali di interesse (muratura, legno - brevi cenni sul comportamento strutturale).
4) Basi di Analisi e Progettazione Strutturale:
- Azioni sulle costruzioni: carichi permanenti (pesi propri), carichi variabili (portate, neve, vento), azioni sismiche (cenni). Combinazioni delle azioni.
- Concetto di sicurezza strutturale: approccio semiprobabilistico agli stati limite. Coefficienti parziali di sicurezza.
- Stati limite: Stati Limite Ultimi (SLU - perdita di equilibrio, rottura dei materiali, instabilità) e Stati Limite di Esercizio (SLE - deformazioni eccessive, fessurazione).
5) Cenni sulla Progettazione di Elementi Strutturali:
- Cemento Armato: Comportamento di travi e pilastri in cemento armato. Verifica a flessione semplice (metodo degli stati limite ultimi - cenni). Verifica a pressoflessione (cenni).
- Acciaio: Comportamento di elementi in acciaio tesi, compressi (instabilità per carico di punta - cenni) e flessi. Cenni sulle connessioni.
6) Cenni sulle Fondazioni:
- Funzione delle fondazioni. Tipologie di fondazioni (superficiali e profonde - cenni). Principi di interazione terreno-struttura.
7) Considerazioni Ambientali nelle Costruzioni:
- Scelta dei materiali in ottica di sostenibilità.
- Riciclo e riuso dei materiali edili.

Materiale didattico (slides delle lezioni, esercizi svolti) sarà reso disponibile agli studenti sulla piattaforma moodle.

La valutazione dell'apprendimento avviene tramite un esame finale che mira a verificare il raggiungimento degli obiettivi formativi e dei risultati di apprendimento attesi.

L'esame consiste tipicamente in una prova scritta seguita da una prova orale.

Prova scritta: Verte sugli argomenti teorici e sulla risoluzione di esercizi pratici simili a quelli svolti durante le esercitazioni. Mira a verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite e di risolvere problemi tecnici elementari.

Prova orale: Consiste in una discussione sulla prova scritta e su altri argomenti del programma, volta ad accertare la comprensione profonda dei concetti teorici, la capacità di ragionamento critico e l'abilità comunicativa.

scritto e orale

Punteggi nella fascia 18-21: conoscenza spesso superficiale degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale poco chiara e carente sul piano della terminologia tecnica;

Punteggi nella fascia 22-25: conoscenza non sempre approfondita degli argomenti trattati a lezione; esposizione orale ordinata ma con uso non sempre corretto della terminologia tecnica;

Punteggi nella fascia 26-27: buona conoscenza degli argomenti trattati a lezione; discreta abilità nell'ordinare le informazioni e presentarle oralmente; familiarità con la terminologia tecnica;

Punteggi nella fascia 28-30: ottima padronanza degli argomenti trattati a lezione; capacità di gerarchizzare le informazioni e uso corretto della terminologia tecnica appropriata.

La lode verrà attribuita in presenza di conoscenza e capacità di comprensione applicata in riferimento al programma, capacità di giudizio e abilità comunicative, eccellenti.

Il corso si articola in lezioni frontali per l'esposizione dei concetti teorici fondamentali e in esercitazioni in aula per l'applicazione pratica delle conoscenze acquisite attraverso la risoluzione di problemi ed esempi.
Potranno essere presentati casi studio reali o semplificati relativi a strutture tipiche dell'ingegneria ambientale.