Slide della esercitazione n.7 del Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneria Civile tenuto dal Prof. Franco Bontempi alla Sapienza Universita' di Roma - esercitazioni tenute dall'Ing. Stefania Arangio
Esercitazione del corso di tecnica delle Costruzioni per Ingegneria Civile della Sapienza Università di Roma, docente Prof. Franco Bontempi, assistenti Ing. Stefania Arangio e Ing. Chiara Crosti.
Esercitazione 10 - Unioni
ntesi degli argomenti trattati nelle esercitazioni 7 (parte 2) e 8 del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
Connessioni in Acciaio - Lezione 14 dicembre2012Franco Bontempi
Lezione del 14 dicembre 2012 dell'Ing. Chiara Crosti - Corso di Costruzioni Metalliche del Prof. Ing. Franco Bontempi presso la Facolta' di Ingegneria della Universita' di Roma La Sapienza
Corso di Aggiornamento Professionale
MODELLAZIONE STRUTTURALE
E CALCOLO AUTOMATICO DELLE STRUTTURE
Ordine degli Ingegneri della Provincia di Pordenone
21-22 settembre 2017
Lezione Dott. Ing. Francesco Petrini
Il presente volume affronta l’impostazione della progettazione e delle verifiche prestazionali e di
sicurezza per le costruzioni in acciaio secondo le Nuove Norme Tecniche e gli Eurocodici strutturali.
A una prima lettura, le normative europee e ora la normativa nazionale potrebbero sembrare piuttosto
complesse e a volte poco intuitive ma una volta fatti propri i concetti di base e chiarite le procedure di
calcolo, ci si rende conto che il loro utilizzo è meno difficile di quello che può sembrare.
Il presente testo propone un approccio elementare ma innovativo adatto a superare le difficoltà legate
a un primo utilizzo delle normative. Tale impostazione è stata concretizzata in una serie di diagrammi
di flusso che sintetizzano in forma ordinata le procedure di calcolo delle azioni sulle costruzioni e le
verifiche degli elementi strutturali in acciaio.
Per familiarizzare con le normative è inoltre importante svolgere dei calcoli a mano. A questo
proposito, nella parte applicativa del volume sono riportati nel dettaglio i calcoli relativi al
dimensionamento di un edificio multipiano in acciaio. Si fa comunque notare che in questa sede gli
argomenti sono presentati in forma elementare e richiedono studi e approfondimenti successivi.
I contenuti del presente testo sono destinati sia a studenti delle facoltà di Ingegneria e Architettura sia
ai tecnici professionisti che vogliano aggiornare le proprie competenze.
Esercitazione del corso di tecnica delle Costruzioni per Ingegneria Civile della Sapienza Università di Roma, docente Prof. Franco Bontempi, assistenti Ing. Stefania Arangio e Ing. Chiara Crosti.
Esercitazione 10 - Unioni
ntesi degli argomenti trattati nelle esercitazioni 7 (parte 2) e 8 del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
Connessioni in Acciaio - Lezione 14 dicembre2012Franco Bontempi
Lezione del 14 dicembre 2012 dell'Ing. Chiara Crosti - Corso di Costruzioni Metalliche del Prof. Ing. Franco Bontempi presso la Facolta' di Ingegneria della Universita' di Roma La Sapienza
Corso di Aggiornamento Professionale
MODELLAZIONE STRUTTURALE
E CALCOLO AUTOMATICO DELLE STRUTTURE
Ordine degli Ingegneri della Provincia di Pordenone
21-22 settembre 2017
Lezione Dott. Ing. Francesco Petrini
Il presente volume affronta l’impostazione della progettazione e delle verifiche prestazionali e di
sicurezza per le costruzioni in acciaio secondo le Nuove Norme Tecniche e gli Eurocodici strutturali.
A una prima lettura, le normative europee e ora la normativa nazionale potrebbero sembrare piuttosto
complesse e a volte poco intuitive ma una volta fatti propri i concetti di base e chiarite le procedure di
calcolo, ci si rende conto che il loro utilizzo è meno difficile di quello che può sembrare.
Il presente testo propone un approccio elementare ma innovativo adatto a superare le difficoltà legate
a un primo utilizzo delle normative. Tale impostazione è stata concretizzata in una serie di diagrammi
di flusso che sintetizzano in forma ordinata le procedure di calcolo delle azioni sulle costruzioni e le
verifiche degli elementi strutturali in acciaio.
Per familiarizzare con le normative è inoltre importante svolgere dei calcoli a mano. A questo
proposito, nella parte applicativa del volume sono riportati nel dettaglio i calcoli relativi al
dimensionamento di un edificio multipiano in acciaio. Si fa comunque notare che in questa sede gli
argomenti sono presentati in forma elementare e richiedono studi e approfondimenti successivi.
I contenuti del presente testo sono destinati sia a studenti delle facoltà di Ingegneria e Architettura sia
ai tecnici professionisti che vogliano aggiornare le proprie competenze.
Tecnica delle costruzioni - UNIONI acciaio - Parte 1Franco Bontempi
Slide delle esercitazioni di tecnica delle costruzioni per il corso di Ingegneria Civile tenuto dal prof. Franco Bontempi alla Sapienza di Roma - Prima esercitazione sulle UNIONI
3 Previsione numerica del comportamento nelle NTC 2008 di Aurelio GhersiEugenio Agnello
Slide estratte da una presentazione del prof. Aurelio Ghersi, ordinario di ingegneria strutturale dell’Università di Catania, in occasione di un convegno “Edifici antisismici
in Calcestruzzo Armato, aspetti strutturali e geotecnici secondo le NTC 2008” che si è svolto nel Dicembre 2010 ad Acireale (CT).
Masse,
Spettro di risposta elastico,
Determinazione dei dati sismici,
Caratteristiche del terreno,
Spettro di progetto,
Ordinata spettrale,
Forze per analisi statica,
Stima del periodo con formula di rayleigh,
Periodo proprio della struttura,
Come prevedere le caratteristiche della sollecitazione?,
Ripartizione,
Momento nei pilastri,
Momento nelle travi,
Incremento per eccentricità,
Gerarchia delle resistenze,
Esempio,
Controllo travi emergenti,
Controllo pilastri,
Come prevedere gli spostamenti?,
Previsioni delle sollecitazioni per edificio con tutte le travi a spessore
Programma del Corso di Tecnica delle Costruzioni
A.A. 2021/22 - Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Università degli Studi di Roma la Sapienza
ntesi degli argomenti trattati nella esercitazione 7 (parte 1) del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili presso la Facolta' di Ingegneria della Sapienza di Roma, Prof. Ing. Franco Bontempi (appunti del I semestre del raccolti da Alessandra Aguinagalde)
PGS - lezione 03 - IMPALCATO DA PONTE E PIASTRE.pdfFranco Bontempi
Appunti su piastre per impalcati di ponti e viadotti.
Corso di GESTIONE DI PONTI E GRANDO STRUTTRE, prof. ing. Franco Bontempi, Sapienza Universita' di Roma
Calcolo della precompressione:
DOMINI e STRAUS7
Corso di Gestione di Ponti e Grandi Strutture A.A. 2021/22
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Università di Roma
Appunti del corso di Tecnica delle Costruzioni - Bontempi, SapienzaFranco Bontempi
Appunti del corso di Tecnica delle Costruzioni Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Sapienza Universita' di Roma, raccolti dalla Allieva Alessia Perini.
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in acciaio raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 3 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Tecnica delle costruzioni - UNIONI acciaio - Parte 1Franco Bontempi
Slide delle esercitazioni di tecnica delle costruzioni per il corso di Ingegneria Civile tenuto dal prof. Franco Bontempi alla Sapienza di Roma - Prima esercitazione sulle UNIONI
3 Previsione numerica del comportamento nelle NTC 2008 di Aurelio GhersiEugenio Agnello
Slide estratte da una presentazione del prof. Aurelio Ghersi, ordinario di ingegneria strutturale dell’Università di Catania, in occasione di un convegno “Edifici antisismici
in Calcestruzzo Armato, aspetti strutturali e geotecnici secondo le NTC 2008” che si è svolto nel Dicembre 2010 ad Acireale (CT).
Masse,
Spettro di risposta elastico,
Determinazione dei dati sismici,
Caratteristiche del terreno,
Spettro di progetto,
Ordinata spettrale,
Forze per analisi statica,
Stima del periodo con formula di rayleigh,
Periodo proprio della struttura,
Come prevedere le caratteristiche della sollecitazione?,
Ripartizione,
Momento nei pilastri,
Momento nelle travi,
Incremento per eccentricità,
Gerarchia delle resistenze,
Esempio,
Controllo travi emergenti,
Controllo pilastri,
Come prevedere gli spostamenti?,
Previsioni delle sollecitazioni per edificio con tutte le travi a spessore
Programma del Corso di Tecnica delle Costruzioni
A.A. 2021/22 - Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Università degli Studi di Roma la Sapienza
ntesi degli argomenti trattati nella esercitazione 7 (parte 1) del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili presso la Facolta' di Ingegneria della Sapienza di Roma, Prof. Ing. Franco Bontempi (appunti del I semestre del raccolti da Alessandra Aguinagalde)
PGS - lezione 03 - IMPALCATO DA PONTE E PIASTRE.pdfFranco Bontempi
Appunti su piastre per impalcati di ponti e viadotti.
Corso di GESTIONE DI PONTI E GRANDO STRUTTRE, prof. ing. Franco Bontempi, Sapienza Universita' di Roma
Calcolo della precompressione:
DOMINI e STRAUS7
Corso di Gestione di Ponti e Grandi Strutture A.A. 2021/22
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Università di Roma
Appunti del corso di Tecnica delle Costruzioni - Bontempi, SapienzaFranco Bontempi
Appunti del corso di Tecnica delle Costruzioni Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Sapienza Universita' di Roma, raccolti dalla Allieva Alessia Perini.
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in acciaio raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 3 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 6 del Corso di Tecnica delle Costruzioni tenuto presso la Facoltà di Ingegneria Civile della Sapienza di Roma
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 1 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
Sintesi degli argomenti trattati nella esercitazione 5 del corso di Tecnica della Costruzioni per gli allievi del Corso di Ingegneria Civile alla Sapienza Università di Roma.
Docente: Prof. Franco Bontempi; assistente: Ing. Stefania Arangio
Indice degli argomenti trattati nella esercitazione 4 del corso di Tecnica delle Costruzioni - Ingegneria Civile - Sapienza Università di Roma - docente Prof. Bontempi
CONVEGNO
L’INVESTIGAZIONE ANTINCENDI:
STATO DELL’ARTE E SVILUPPI FUTURI
Roma, 22 marzo 2017
Istituto Superiore Antincendio
Lo sviluppo di eventi negativi come i collassi strutturali che mettono a rischio la sicurezza della Società richiede un attento studio al fine di capirne le ragioni e spiegarne lo sviluppo nello spazio e nel tempo, come illustrato schematicamente nella figura sotto riportata e relativa ad un incendio in un edificio alto.
Lo studio di questi eventi negativi è l’oggetto centrale della Ingegneria Forense, che ha anche il compito di attribuire le eventuali responsabilità tecniche ed eventualmente individuare azioni dolose. In tal modo, in termini generali, questa disciplina ha anche la possibilità di indicare nuovi metodi di progetto che comprendano concetti ampi o innovativi come la robustezza strutturale o la resilienza, aumentando la conoscenza complessiva dell’Ingegneria.
Nel presente contributo, nella prima parte, saranno introdotti i punti salienti che riguardano la natura accidentale di eventi come l’incendio, i modelli generali che permettono di inquadrare questi incidenti, i criteri che permettono la ricostruzione degli eventi accidentali, concludendo con alcuni aspetti giuridici.
Nella seconda parte, dopo aver ricordato alcuni aspetti meccanici fondamentali, saranno presentati alcuni casi notevoli, mettendo in evidenza come i concetti prima evidenziati si presentano in concreto.
Argomenti trattati nella prima esercitazione del Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili tenuto dal Prof. Franco Bontempi alla Sapienza Universita' di Roma
Assistenti: Ing. Stefania Arangio - Ing. Chiara Crosti
Argomenti trattati nella esercitazione n. 5 del Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili tenuto dal Prof. Franco Bontempi alla Sapienza Universita' di Roma.
Assistenti: Ing. Stefania Arangio - Ing. Chiara Crosti
Parte Applicativa dell'Ing. Konstantions Gkoumas per il
Corso di Dottorato sull'OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Prof. Ing. Franco Bontempi
Aprile - Maggio 2015,
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
Relazione del 9 marzo 2015 del Comitato di Monitoraggio della Facolta' di Ingegenria Civile e Industriale della Sapienza al Nucleo di Valutazione di Ateneo sulle prospettive di sviluppo e sostenibilita' delle attivita' formative.
Parte C delle lezioni del
Corso di Dottorato sull'OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Prof. Ing. Franco Bontempi
Aprile - Maggio 2015,
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
Argomenti trattati nella esercitazione n. 6 del Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili tenuto dal Prof. Franco Bontempi alla Sapienza Universita' di Roma.
Assistenti: Ing. Stefania Arangio - Ing. Chiara Crosti
Argomenti trattati nella esercitazione n. 3 del Corso di Tecnica delle Costruzioni per Ingegneri Civili tenuto dal Prof. Franco Bontempi alla Sapienza Universita' di Roma.
Assistenti: Ing. Stefania Arangio - Ing. Chiara Crosti
EC_: miei insegnare telai complessi per schwimmendes Gebauden Vol.Igiovanni Colombo
GE_: meines Buch ueber struktueren fuer "schwimmendes Gebaeude" wie man Ing.berchenet. sehr wiktig mein neues Ing.berechnensystem mezzo del deformarsi .
Dott(2°).Ing.Arch.giovanni Colombo A1360 Ord.Ing.PG_I_1995 09171 Arch.kammer B_de_2003_2011
GE_: Vol.VI ist in zwei teilen getrennt
Teil A : alle Vergleichungen die zu benutzen sind und ab seite 34 anfang Uebung entsprechend meinem Ing.berchnenmittel mezzo del defoformarsi.
Dott(2°).Ing.Arch.giovanni Colombo
A1360 Ord.Ing.PG_I_1995
09171 Arch.kammer B_de_2003_2011
Esercitazione dell'Ing. Marcello Mangione al
Corso di Progettazione Strutturale Antincendio - Prof. Ing. Franco Bontempi.
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale,
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
A conclusione del corso di Edifici In Cemento Armato (Laurea Edile Magistrale), Universita' degli Studi di Napoli Federico II, la prof. ELENA MELE ha organizzato, lunedì 19 dicembre alle ore 13:30 a Piazzale Tecchio, il seminario Concezione e ottimizzazione di sistemi strutturali, che sarà tenuto dal prof. FRANCO BONTEMPI (Università di Roma La Sapienza).
Sommario della lezione
In questa lezione si presentano in maniera semplice e diretta i concetti che stanno alla base della concezione strutturale e le idee che possono permettere l’ottimizzazione di un sistema strutturale.
Se è vero che gli aspetti che devono essere considerati in una progettazione sono i requisiti strutturali, i comportamenti meccanici elementari, gli aspetti critici della modellazione strutturale, l’impostazione della valutazione qualitativa e quantitativa delle prestazioni strutturali, questi temi devono essere amalgamati in una visione olistica, che presupponga prospettive di ordine superiore in cui entrano in gioco esperienza e conoscenza, per arrivare fino a indicazioni estetiche e interiori.
Appare quindi essenziale avere concetti e idee chiare, anche semplici ma efficaci, capaci di affrontare direttamente i punti cruciali della progettazione di una struttura, vista come un sistema organico di parti ed elementi.
Il progetto NPFP si propone di sviluppare e applicare nuovi paradigmi che costituiscano una svolta nella progettazione, costruzione e funzionamento di macchine e impianti per l’industria alimentare:
Paradigma 1 (P1): “Progettazione e produzione mediante nuove tecnologie”
Paradigma 2 (P2): “Controllo del processo dalle proprietà del prodotto trasformato”
Principali filiere coinvolte: Alimentare, Meccanica, Regolamentazione, ICT.
Sito web del progetto: www.npfp.it
Esercitazione del Corso di PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO del 1o dicembre 2018, I parte.
Instabilità delle strutture sotto incendio:
Aspetti introduttivi sul Thermal Buckling.
Relazione Prove di Laboratorio Meccanica SperimentalePieroEro
RELAZIONI TECNICHE DI LABORATORIO:
- Analisi sollecitazioni e deformazioni di un sistema trave;
- Analisi tensione residue in uno stato tensionale piano;
- Valutazione difetti tramite tecniche termografiche.
Costruzioni Metalliche
Lezione del 27 ottobre 2016, Prof. Ing. Franco Bontempi.
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale.
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Scopo dell'evento è
• illustrare l'identità culturale, e tecnica – di cui il progetto è parte fondante – del SSD Tecnica delle Costruzioni nella didattica,
• evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline,
• con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o
equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
L’incontro ha l’obiettivo di delineare l'identità culturale, scientifica e tecnica della disciplina della Tecnica delle Costruzioni nella didattica, evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline, con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
In recent years, there has been an increasing interest in permanent observation of the dynamic behaviour of bridges for longterm
monitoring purpose. This is due not only to the ageing of a lot of structures, but also for dealing with the increasing
complexity of new bridges. The long-term monitoring of bridges produces a huge quantity of data that need to be effectively
processed. For this purpose, there has been a growing interest on the application of soft computing methods. In particular,
this work deals with the applicability of Bayesian neural networks for the identification of damage of a cable-stayed bridge.
The selected structure is a real bridge proposed as benchmark problem by the Asian-Pacific Network of Centers for Research
in Smart Structure Technology (ANCRiSST). They shared data coming from the long-term monitoring of the bridge with the
structural health monitoring community in order to assess the current progress on damage detection and identification
methods with a full-scale example. The data set includes vibration data before and after the bridge was damaged, so they are
useful for testing new approaches for damage detection. In the first part of the paper, the Bayesian neural network model is
discussed; then in the second part, a Bayesian neural network procedure for damage detection has been tested. The proposed
method is able to detect anomalies on the behaviour of the structure, which can be related to the presence of damage. In order
to obtain a confirmation of the obtained results, in the last part of the paper, they are compared with those obtained by using a
traditional approach for vibration-based structural identification.
In recent years, structural integrity monitoring has become increasingly important in structural engineering and construction management. It represents an important tool for the assessment of the dependability of existing complex structural systems as it integrates, in a unified perspective, advanced engineering analyses and experimental data processing. In the first part of this work
the concepts of dependability and structural integrity are
discussed and it is shown that an effective integrity assessment
needs advanced computational methods. For this purpose, soft computing methods have shown to be very useful. In particular, in this work the neural networks model is chosen and successfully improved by applying the Bayesian inference at four hierarchical levels: for training, optimization of the regularization terms, databased model selection, and evaluation of the relative importance of different inputs. In the second part of the article,
Bayesian neural networks are used to formulate a
multilevel strategy for the monitoring of the integrity of long span bridges subjected to environmental actions: in a first level the occurrence of damage is detected; in a following level the specific damaged element is recognized and the intensity of damage is quantified.
This paper deals with the general framework for the development and the maintenance of complex structural systems. In the first part, starting with a semantic analysis of the term ‘structure’, the traditional approach to structural problem solving has been reconsidered. Consequently, a systemic approach for the formulation of the different kinds of direct and inverse problems has been framed, particularly with regards to structural design and
maintenance. The overall design phase is defined with the aid of the performance-based design (PBD) philosophy, emphasizing the concepts of dependability and enlightening the role of structural identification. The second part of the present work analyses structural health monitoring (SHM) in the systemic way previously introduced. Finally, the techniques related to the implementation of the monitoring process are introduced and a synoptic overview of methods and instruments for structural health monitoring is
presented, with particular attention to the ones necessary for structural damage identification.
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in cemento armato raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Libro che raccoglie le lezioni del Prof. Giulio Ceradini a cura del Prof. Carlo Gavarini.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
A numerical approach to the reliability analysis of reinforced and prestressed concrete structures is presented. The problem is formulated in terms of the probabilistic safety factor and the structural reliability is evaluated by Monte
Carlo simulation. The cumulative distribution of the safety factor associated with each limit state is derived and a reliability index is evaluated. The proposed procedure is applied to reliability analysis of an existing prestressed concrete arch bridge.
This paper presents a general approach to the probabilistic prediction of the structural service life and to the maintenance
planning of deteriorating concrete structures. The proposed formulation is based on a novel methodology for the assessment of the time-variant structural performance under the diffusive attack of external aggressive agents. Based on this methodology, Monte Carlo
simulation is used to account for the randomness of the main structural parameters, including material properties, geometrical parameters, area and location of the reinforcement, material diffusivity and damage rates. The time-variant reliability is then computed with respect to proper measures of structural performance. The results of the lifetime durability analysis are finally used to select, among different maintenance scenarios, the most economical rehabilitation strategy leading to a prescribed target value of the structural service life. Two numerical applications, a box-girder bridge deck and a pier of an existing bridge, show the effectiveness of the proposed methodology.
This paper presents a novel approach to the problem of durability analysis and lifetime assessment of concrete structures under
the diffusive attack from external aggressive agents. The proposed formulation mainly refers to beams and frames, but it can be easily
extended also to other types of structures. The diffusion process is modeled by using cellular automata. The mechanical damage coupled to diffusion is evaluated by introducing suitable material degradation laws. Since the rate of mass diffusion usually depends on the stress state, the interaction between the diffusion process and the mechanical behavior of the damaged structure is also taken into account by a proper modeling of the stochastic effects in the mass transfer. To this aim, the nonlinear structural analyses during time are performed
within the framework of the finite element method by means of a deteriorating reinforced concrete beam element. The effectiveness of the
proposed methodology in handling complex geometrical and mechanical boundary conditions is demonstrated through some applications.
Firstly, a reinforced concrete box girder cross section is considered and the damaging process is described by the corresponding evolution of both bending moment–curvature diagrams and axial force-bending moment resistance domains. Secondly, the durability analysis of a
reinforced concrete continuous T-beam is developed. Finally, the proposed approach is applied to the analysis of an existing arch bridge and to the identification of its critical members.
The paper deals with the assessment during time of r.c. structures under damage due to diffusion of external agents inside the structure. The diffusion process is modelled by a cellular automata based approach, taking the interaction with the mechanical state of the structures, i.e. the cracking state of the structures, into account. A so-called staggered process then solves the coupled problem. An application shows the effectiveness of the proposed analysis strategy, together some design considerations about the structural robustness.
Atti Congresso CTE, Pisa 2000
1. Sapienza Università di Roma
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
A.A. 2013 – 2014
ESERCITAZIONE 7
DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DELLE COLONNE
Prof. Franco Bontempi, Ing. Stefania Arangio
franco.bontempi@uniroma1.it, stefania.arangio@uniroma1.it
29 Novembre 2013
http://www.francobontempi.org
2. Outline
2/31
Cenni sull’instabilità
Verifiche secondo la CNR10011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC 2008
Progetto di un telaio a traverso rigido
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
3. Outline
3/31
Cenni sull’instabilità
Verifiche secondo la CNR1011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC08
Progetto di un telaio a traverso rigido
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
4. Cenni sull’instabilitá
4/31
Un’asta snella soggetta a compressione collassa prima che il carico raggiunga
il valore massimo in base alla resistenza
Interviene il fenomeno dell’instabilità che fa diminuire il carico di rottura
Il carico che procura collasso per instabilità è il carico critico
con l0=βl
l0 = lunghezza libera di inflessione:
distanza tra due punti di flesso
consecutivi della linea elastica
β dipende dallo schema
statico adottato
Snellezza
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
5. 5/31
Lunghezza libera di inflessione
Valori di β a seconda dello schema
statico
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
6. Outline
6/31
Cenni di instabilità
Verifiche secondo la CNR1011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC08
Progetto di un telaio a traverso rigido
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
7. 7/31
Dimensionamento e verifica a sforzo normale CNR 10011 – Metodo ω
METODO ω - § 7.2 CNR 10011/97
1) ANALISI DEI CARICHI
Per aree di influenza
Si considerano:
•
Carichi verticali (permanenti – variabili)
•
Carichi orizzontali (vento)
Nel predimensionamento
si pone 2≤ω≤3
2) PREDIMENSIONAMENTO (scelta del profilo tramite l’area minima)
Deve essere soddisfatta:
quindi invertendo la relazione si ha
3)CALCOLO DELLA SNELLEZZA
λ≤ 200 membrature principali
λ≤ 250 membrature secondarie
4) VALUTAZIONE DI ω VERO (Prospetti 7.II, 7.III, 7.IV – CNR 10011/97)
5) VERIFICA DI STABILITA’
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
8. 8/31
Dimensionamento e verifica a sforzo normale CNR 10011 – Metodo ω
Prospetto 7.II CNR 10011 per determinare ω a partire da λ
λ= 72
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ω= 1,49
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
9. 9/31
Verifica a presso-flessione secondo CNR 10011 (1/2)
§ 7.4 CNR 10011/97
Corso di Tecnica delle Costruzioni – Ingegneria Civile
Prof. Franco Bontempi – Ing. Stefania Arangio
ESERCITAZIONE 7
A.A. 2013 - 2014
10. Verifica a presso-flessione secondo CNR 10011 (2/2)
10/31
VERIFICA A PRESSO-FLESSIONE DELLA COLONNA (§ 7.4 CNR 10011/97)
§
ߖൌ1
ߥൌ1
fattore di forma
per verifiche agli stati limite
ܰ௧ ൌ ߪ௧ ∙ ܣ
ܿߪ ݊௧ ߣ nel prospetto 7.VII CNR 10011
Meq = M
Meq = Momento
equivalente
se M costante
Meq = 0,6MA – 0,4MB
Meq = 1,3 Mm
MA
se M lineare
se M variabile
MB
Sempre: Meq ≥ 0,75Mmax
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11. Outline
11/31
Cenni di instabilità
Verifiche secondo la CNR1011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC08
Progetto di un telaio a traverso rigido
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12. 12/31
Verifica di instabilità a compressione secondo NTC 2008
1) Calcolo della snellezza
2) Calcolo dell’azione di progetto Ned
3) Calcolo del carico critico elastico
4) Calcolo della snellezza adimensionale
5) Calcolo del coefficiente α (Tab. 4.2.VI -NTC)
6) Calcolo del parametro φ
7) Calcolo del fattore di riduzione χ
8) Calcolo dell’azione assiale resistente
9) Verifica
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13. 13/31
Verifica di instabilità a presso-flessione secondo NTC 2008
Le NTC rimandano alla verifica di
instabilità a flessione e compressione
contenuta nell’EC3
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14. Outline
14/31
Cenni di instabilità
Verifiche secondo la CNR1011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC08
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
Progetto di un telaio a traverso rigido
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15. 15/31
Esempio: dimensionamento e verifica colonna n. 11 – Analisi dei carichi
Schema statico
Tronco superiore
11
Tronco inferiore
Analisi dei carichi
Tronco superiore
Area di influenza
5x6=30 m2
Tronco inferiore
Analisi dei carichi del
tronco superiore per
area di influenza
TRONCO SUPERIORE
PERMANENTI
solaio
travi secondarie (IPE 240)
trave principale (IPE 500)
Totale permanenti
VARIABILI
Qk: vento
Qk: carichi antropici
Qk: neve
3,82
x 30
0,307 kN/m x 5 m x 4 (n°travi)
0,907 kN/m x (2+4) m x 1 (n°travi)
CARICHI [kN]
114,60
6,14
5,44
126,2
(vedi Figura 143)
0,5 kN/m2 x 30 m2
0,48 kN/m2 x 30 m2
21,00
15,00
14,40
kN/m2
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m2
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16. Dimensionamento e verifica colonna n. 11 – Azioni di progetto
16/31
COMBINAZIONE DELLE AZIONI – TRONCO SUPERIORE
Fd ,sup = γ G ⋅ G + γ Q1 ⋅ Qk1 +ψ 02 ⋅ γ Q2 ⋅ Qk 2 +ψ 03 ⋅ γ Q3 ⋅ Qk 3
Fd ,sup−1 = 1,3⋅126,2 +1,5 ⋅ 21,0 + 0,5 ⋅1,5 ⋅14,4 + 0 ⋅1,5 ⋅15 = 206,4KN
COMB1
Vento variabile di base
COMB2
Fd ,sup−2 = 1,3⋅126,2 +1,5 ⋅15+ 0,5 ⋅1,5 ⋅14,4 + 0,6 ⋅1,5 ⋅ 21= 216,3KN
Antropico variabile di base
Fd ,sup−3 = 1,3⋅126,2 +1,5 ⋅14,4 + 0,6 ⋅1,5 ⋅ 21+ 0 ⋅1,5 ⋅15 = 204,6KN
COMB3
Neve variabile di base
NEd,sup = Fd,sup= 216,3 kN
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17. Dimensionamento e verifica colonna n. 11 – Azioni di progetto
17/31
TRONCO INFERIORE
Analisi dei carichi del
tronco inferiore per
area di influenza
PERMANENTI
solaio
travi secondarie (IPE 240)
trave principale (IPE 500)
Totale permanenti
VARIABILI
Qk: vento
Qk: carichi antropici
3,77 kN/m2 x 30 m2
0,307 kN/m x 5 m x 4 (n°travi)
0,907 kN/m x (2+4) m x 1 (n°travi)
CARICHI [kN]
113,10
6,14
5,44
124,7
(vedi Figura 143)
2 kN/m2 x 30 m2
79,5
60,0
PIANO SUPERIORE Fd,sup
216,3
COMBINAZIONE DELLE AZIONI – TRONCO INFERIORE
Fd ,inf = γ G ⋅ G + γ Q1 ⋅ Qk1 +ψ 02 ⋅ γ Q2 ⋅ Qk 2 + Fd ,sup
COMB1
Fd ,inf −1 = 1,3⋅124,7 +1,5 ⋅ 79,5 + 0,7 ⋅1,5 ⋅ 60 + 216,3 = 560,7KN
Vento variabile di base
COMB2
Fd ,inf −2 = 1,3⋅124,7 +1,5 ⋅ 60 + 0,6 ⋅1,5 ⋅ 79,5 + 216,3 = 540KN
Antropico variabile di base
NEd,inf = Fd,inf= 560,7 KN
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18. Esempio NTC 2008: dimensionamento e verifica colonna n. 11
18/31
DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEL TRONCO INFERIORE
Si progetta la colonna del tronco inferiore (più caricato) e si utilizza per entrambi i piani
PREDIMENSIONAMENTO
Si inverte la relazione del carico critico
I min
(
)
3 2
N Ed ⋅ l02 560,7 ⋅103 ⋅ 4 ⋅10
= 2
=
π ⋅E
3,142 ⋅ 210 ⋅103
= 433,3 cm4
HEA 160
A = 38,8 cm2
p.p. = 0,304 kN/m
Ix = 1673 cm4
Iy = 615,6 cm4
VERIFICA
Contributo del p.p.
1) Calcolo dell’azione di progetto Ned
NEd = 560,6 +(1,3·0,304·4·2)= 563,8 KN
2) Calcolo del carico critico elastico
π 2 ⋅ E ⋅ I min 3,14 2 ⋅ 210 ⋅103 ⋅ 615,6 ⋅10 4
N cr =
=
= 796,6
2
3 2
l0
(4 ⋅10 )
3) Calcolo della snellezza adimensionale
λ=
A⋅ fy
N cr
=
38,8 ⋅10 2 ⋅ 235
= 1,07
796 ,6 ⋅10 3
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19. Esempio NTC 2008: dimensionamento e verifica colonna n. 11
19/31
4) Calcolo del coefficiente α
Dal Prospetto 4.2.VI delle NTC 2008 α=0,49
5) Calcolo del parametro φ
2
Φ = 0,5[1+ α (λ − 0,2) + λ ] = 0,5[1 + 0,49 (1,07 − 0,2) + 1,07 2 ] = 1,29
6) Calcolo del fattore di riduzione χ
1
1
χ=
=
= 0,5
2
2
2
1,29 + 1,29 − 1,07
Φ + Φ2 − λ
7) Calcolo dell’azione assiale resistente
Nb, Rd
χ ⋅ A ⋅ f y 0,5 ⋅ 38,8 ⋅102 ⋅ 235
=
=
= 434,2KN
γ M1
1,05
8) Verifica
N Ed
563,8
=
= 1,3 > 1
N b , Rd 434 ,2
La verifica non è soddisfatta!
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20. 20/31
Esempio NTC 2008: dimensionamento e verifica colonna n. 11
Si sceglie un profilo più grande - HEA 180 - e si applica la stessa procedura.
(I calcolo estesi sono riportati sul libro)
Alla fine:
N Ed
563,8
=
= 0,96 < 1
N b , Rd 587 , 4
La verifica risulta soddisfatta
Ma ATT! Alle dimensioni geometriche dei profili che andranno collegati
(trave – colonna)
Trave: IPE 500 (b=200 mm)
Colonna HEA 180 (b = 180 mm)
E’ necessario utilizzare
almeno un profilo HEA 200
(b=200 mm)
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21. Esempio metodo ω (CNR 10011): dimensionamento colonna n. 11
21/31
1) ANALISI DEI CARICHI
NEd,inf = Fd,inf= 560,7 KN
2) PREDIMENSIONAMENTO
(scelta del profilo tramite l’area minima)
߱ܰாௗ 2 ∙ 560,7 ∙ 10ଷ
≥ܣ
ൌ
ൌ 5011 c݉ଶ
݂௬ௗ
223,8
HEA 200
3) CALCOLO DELLA SNELLEZZA
ଵ∙ସ
ߣൌ బ ൌ
ൌ 80 ൏ 200
ସ,ଽ଼
4) VALUTAZIONE DI ω VERO
λ= 80
(Prospetti 7.II, 7.III, 7.IV – CNR 10011/97)
ω= 1,62
5) VERIFICA DI STABILITA’
ߪൌ
ఠேಶ
A = 53,8 cm2
p.p. = 0,423 kN/m
Jx = 3692 cm4
ix = 8,28 cm
iy = 4,98 cm
ൌ
ଵ,ଶሺହ,ାଵ,ଷ∙,ସଶଷ∙ସ∙ଶ)∙ଵయ
ହଷ଼
Contributo del p.p.
ൌ
ହହ,ଵ∙ଵయ
ହଷ଼
ൌ 104,8
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ே
మ
݂௬ௗ ൌ 223,8
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ே
మ
22. Outline
22/31
Cenni di instabilità
Verifiche secondo la CNR1011 – metodo ω
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Verifiche secondo le NTC 2008
• solo sforzo normale
• presso-flessione
Esempi:
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo CNR10011
• Dimensionamento e verifica a sforzo normale secondo NTC08
Progetto di un telaio a traverso rigido
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23. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (1/9)
23/31
GENERALITA’
Telaio a traverso infinitamente rigido
k→∞
90°
h
k → ∞ non è ottenibile per le costruzioni
reali.
Un telaio in acciaio si può considerare a
traverso rigido se k ≈ 3
l
I vincoli esterni possono essere incastri o
cerniere.
Sarà diversa la lunghezza libera di
inflessione della colonna
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24. 24/31
Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (2/9)
GENERALITA’
A cosa serve assegnare un valore a k?
Lo troviamo nelle formule del prontuario per il calcolo delle sollecitazioni
(in fase di predimensionamento non conosciamo i profili di traverso e colonna per calcolarlo, quindi è
necessario fare delle ipotesi).
IMMAGINE PRONTUARIO
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25. 25/31
Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (3/9)
GENERALITA’
Nello studio dei telai a traverso rigido si considera l’interazione tra i carichi
orizzontali e i carichi verticali anche per il calcolo delle sollecitazioni agenti sulla
trave
I carichi vengono applicati senza
coefficienti moltiplicativi.
La combinazione viene
effettuata sulle sollecitazioni di
progetto
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26. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (4/9)
26/31
SOVRAPPOSIZIONE DEGLI EFFETTI
Qv
Qh
h=4m
G
l=5m
G = 20 KN/m
11,4
45,8
Qv = 5 KN/m
Qh = 7 KN/mv
8,3
v
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27. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (5/9)
27/31
CALCOLO DEL MOMENTO DI PROGETTO del TRAVERSO MEd
≈0
COMB1
x=l/2
MEd = 76,6 KNm
COMB2
x=l
Qv
Var. principale
c
COMB3
x=l
Qh
Var. principale
c
La combinazione viene fatta sulle sollecitazioni.
Le azioni sono state applicate senza coefficienti moltiplicativi
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28. 28/31
Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (6/9)
PREDIMENSIONAMENTO TRAVERSO
Wpl = 366,6 cm3
IPE 240
Jx = 3891,6 cm4
p.p. = 0,307 KN/m
VERIFICA AGLI STATI LIMITE ULTIMI
Momento sollecitante con
aggiunta del contributo
dovuto al peso proprio
Momento resistente plastico
(sezione classe 1 a flessione)
Verifica di sicurezza agli SLU
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29. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (7/9)
29/31
VERIFICA AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO
CALCOLO DEGLI SPOSTAMENTI
Spostamento verticale dovuto
ai carichi permanenti
Spostamento verticale dovuto
ai carichi variabili Qv
Spostamento verticale totale
VERIFICA
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30. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (8/9)
30/31
PREDIMENSIONAMENTO DELLA COLONNA PRESSO-INFLESSA
Vengono scelti profili di tipo HEA e HEB per facilitare l’unione trave-colonna
(l’ala della colonna deve essere almeno pari alla larghezza della trave IPE240 b=120mm)
HEB 140
Wx = 216 cm3
Jx = 1509 cm4
A = 43 cm2
ix= 5,93 cm ; iy = 3,58 cm
CALCOLO DELLA SNELLEZZA
ߣൌ
݈
݅
1 ∙ 400
ൌ
ൌ 112 ൏ 200
3,58
ω = 2,29
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31. Predimensionamento e verifica dei telai a traverso rigido (9/9)
31/31
VERIFICA A PRESSO-FLESSIONE DELLA COLONNA (§ 7.4 CNR 10011/97)
§
fattore di forma
per verifiche agli stati limite
ܰ
ܿߪ ݊௧ ߣ ൌ 162
ൌ ߪ௧ ∙ ܣ
݉݉ଶ
ߖൌ1
ߥൌ1
ܰ௧
Meq = 1,3 Mm
dal prospetto 7.VII CNR 10011
per M variabile
Mmax(piede)=1,3·8,3+1,5·24,7+1,5·0,5·2,1ൌ49,4 KNm
Mmin(testa)=1,3·16,7+1,5·4,2-1,5·0,6·11,6ൌ38,45 KNm
Mm=(Mmax+Mmin)/2= 43,9 KNm
Meq = 1,3 Mm=1,3·43,9ൌ57,1 KNm
·43,9ൌ57,1
Meq ≥ 0,75Mmax=37KNm
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