MECCANICA DELLE STRUTTURE MURARIE

Il corso intende fornire le conoscenze di base sul comportamento costitutivo del materiale “muratura” e dei suoi costituenti, le conoscenze di base sul comportamento meccanico delle strutture in muratura e dei suoi elementi, introdurre gli studenti all’utilizzo di un codice di calcolo numerico ed ai metodi per la verifica di un edificio in muratura esistente.

L'insegnamento si articola in 87 ore, delle quali 42 di lezioni frontali e 45 di esercitazione.

Il superamento dell'esame dà luogo all'acquisizione di 9 CFU.

Scienza delle Costruzioni

Dynamics of structures with applications to earthquake engineering

La frequenza è consigliata. Durante il corso delle lezioni vengono svolte prove in itinere e viene sviluppato un elaborato progettuale valido ai fini della valutazione finale.

ORARIO DELLE LEZIONI: http://www.dicar.unict.it/corsi/lm-23-geo/orario-lezioni

1. PROPRIETÀ MECCANICHE DELLA MURATURA - Il materiale muratura - Comportamento a rottura per stati uniassiali e biassiali - Prove sperimentali sulla muratura - Modelli costitutivi per materiali inelatici e domini di ammissibilità degli sforzi - Criteri di resistenza a uno, due, tre e quattro parametri - Modellazione del comportamento della muratura.

2. COMPORTAMENTO MECCANICO DELLE MURATURE STORICHE - Valutazione della sicurezza - Qualità muraria - La regola dell’arte - I quadri fessurativi - Comportamento per azioni verticali, nel piano e fuori piano - Comportamento della cellula muraria - Comportamento dell’aggregato.

3. NORME TECNICHE SULLE MURATURE - L’evoluzione delle normative italiane e le norme attuali - La normativa sismica (Ordinanza 3274 del 20-03-2003 e successive modifiche ed integrazioni) - D.M. 14 gennaio 2008 - La normativa europea (Eurocodice 6).

4. LA RISPOSTA STRUTTURALE DEGLI EDIFICI IN MURATURA - Introduzione - Comportamento globale e locale - Pareti murarie – Comportamento nel piano - Meccanismi di collasso per pressoflessionee taglio (muri snelli) - Meccanismi di collasso per scorrimento, fessurazione diagonale, ribaltamento (muri tozzi) - Pareti murarie – Comportamento fuori piano - Collasso per pressoflessione in piccola eccentricità - Collasso per pressoflessione in grande eccentricità - Determinazione del carico critico - Curve di stabilità

5. ANALISI LIMITE - Condizioni di collasso plastico, unicità della soluzione, analisi elastoplastica evolutiva - Teoremi fondamentali del calcolo a rottura: Teorema statico e Teorema cinematico - Il principio dei lavori virtuali applicato a sistemi rigido plastici - Approccio statico e cinematico alla determinazione del moltiplicatore dei carichi a collasso. Determinazione del moltiplicatore dei carichi di collasso in sistemi intelaiati di travi.

6. MODELLAZIONE E CALCOLO DI COSTRUZIONI IN MURATURE - Introduzione ai metodi di analisi: elementi finiti e analisi limite - Il sistema resistente e le forze agenti - Il calcolo - La verifica - Modellazione agli elementi finiti delle strutture in muratura - Il metodo dei cinematismi di collasso - Metodi semplificati - Considerazioni sulla applicabilità dei metodi alle varie tipologie di costruzioni in muratura e confronti - Incatenamenti.

7. GLI ARCHI E LE VOLTE - Richiami sui sistemi di forze - La funicolare dei carichi. Analogia fune-arco. - L’influenza della forma e delle condizioni di vincolo - Il problema dell’assorbimento della spinta - Il passaggio dall’arco alla trave - Teorie statiche degli archi - Verifica di stabilità degli archi tramite la curva delle pressioni - Il metodo di Mery - Il criterio di sicurezza di Heyman - L’estensione nello spazio del principio di funicolarità dei carichi - Le strutture resistenti per forma - Le volte in muratura - Le cupole in muratura.

APPROFONDIMENTO I: I DISSESTI STRUTTURALI - Dissesti del piano di fondazione - Dissesti per rotazione - Dissesti per schiacciamento - Dissesti per effetto del sisma - Dissesti per degrado dei materiali.

APPROFONDIMENTO II: RECUPERO STRUTTURALE - Interventi in elevazione - Interventi in fondazione - Coperture - Sistemi di rinforzo tradizionali - Sistemi di rinforzo con materiali fibro-rinforzati.

Testo di riferimento:

Michele Vinci, Metodi di calcolo e tecniche di consolidamento per edifici in muratura - Flaccovio Editore, III Ed., 2019.

Letture consigliate:

1. Manuale delle Murature Storiche I, II – Collana Centro Studi Sisto Mastrodicasa, DEI, 2011.

2. Luciano Boscotrecase, Francesco Piccareta, Edifici in muratura in zona sismica ( Nuove Costruzioni – Consolidamento dell’esistente), Dario Flaccovio Editore, 2006

3. Renato S. Olivito, Statica e stabilità delle Costruzioni Murarie, Pitagora Editrice, Bologna, 2003.

4. Pietro Lenza e Aurelio Ghersi, Edifici in muratura, Dario Flaccovio Editore, 2011.

5. Mario Como, Statica delle costruzioni storiche in muratura, Aracne editrice 2013 / Mario Como, Statics of Historic Masonry Constructions, Springer, 2012.

6. Giulio Pizzetti, Anna Maria Zorgno Trisciuoglio, Principi Statici e Forme Strutturali, UTET, 1980.

7. Antonino Giuffrè, La meccanica dell’architettura. La statica, Roma, NIS, 1986

8. Antonino Giuffrè. Letture sulla meccanica delle murature storiche. Ed. Kappa, Roma,1991

9. Jacques Heyman, The masonry arch, Chichester, Ellis Horwood Series in Engineering Science, 1982

10. Jacques Heyman, The stone skeleton: structural engineering of masonry architecture, Cambridge, Cambridge University Press, 1995

11. Erasmo Viola, Teoria delle Strutture, Pitagora Editrice Bologna, 2010

12. C. Massonet, M. Save. Calcolo plastico a rottura delle costruzioni, Maggioli, 2008.

13. Leone Corradi Dell'Acqua. Meccanica delle strutture vol. 3. La valutazione della capacità portante. McGraw-Hill

Normativa tecnica di riferimento
1. NTC 2018 - Norme tecniche per le costruzioni
3. Eurocodice 6

L’esame prevede lo sviluppo di un elaborato riguardante la verifica di un edificio esistente in muratura ed un colloquio orale.

Vengono inoltre valutate le prove in itinere svolte durante il corso delle lezioni.

La prenotazione per un appello d’esame è obbligatoria e deve essere fatta esclusivamente via internet attraverso il portale studenti entro il periodo previsto. http://portalestudente.unict.it/portalestudente

Proprietà meccaniche delle murature

Domini di crisi

Meccanismi di collasso

Metodi di analisi strutturale

Tecniche di consolidamento