Flaccovio Dario: Progettazione strutturale

Il presente libro illustra i principi, le regole costruttive e le procedure di calcolo secondo le attuali norme europee per il progetto e la verifica di elementi strutturali prefabbricati in cemento armato precompresso. In particolare, si è fatto riferimento agli Eurocodici (essenzialmente EN 1992-1-1:2023, EN 1992-2:2005) e alle NTC 2018. Il testo propone una panoramica sulla teoria del cemento armato precompresso, le formulazioni di calcolo e verifica e le problematiche di predimensionamento e progetto di sezioni in cemento armato precompresso; l'ultima parte è relativa alle cadute di tensione nel c.a.p. e agli acciai destinati alla precompressione. I numerosi esempi svolti aiutano a effettuare uno spedito predimensionamento e agevolano il cross check per una valutazione complessiva dell'affidabilità di eventuali risultati ottenuti mediante software di calcolo. L'opera è di sicuro interesse per i professionisti che svolgono la propria attività nel campo della progettazione o costruzione di edifici, nonché a coloro che sono interessati all'analisi e relativa applicazione delle normative degli Eurocodici strutturali inerenti al cemento armato precompresso.

La terza edizione di Calcolo e verifiche delle strutture di legno di Bruno Zan, analizza i modi d'uso nelle costruzioni e i modelli di calcolo e di verifica per il legno massiccio, il legno lamellare e i pannelli a tavole incrociate e incollate, secondo le norme tecniche per le costruzioni 2018 e insegna a rapportarsi con le peculiari caratteristiche del legno. L'applicativo per il calcolo e la verifica delle strutture in legno, scaricabile, costituisce uno strumento valido sia per la fase di progettazione che per quella di verifica. Grazie ai fogli di calcolo allegati al testo è possibile eseguire le verifiche alle deformazioni, alle vibrazioni, alla resistenza al fuoco e all'instabilità per i diversi elementi che compongono la costruzione in legno. Molti gli argomenti trattati: le travi alte a semplice e doppia rastremazione, gli intagli e lo schiacciamento agli appoggi, l'instabilità flesso-torsionale per travi e pilastri, il carico di punta, i solai inclinati a travi parallele, le pareti e i solai a pannelli tipo Xlam, i collegamenti di carpenteria tradizionale e quelli meccanici a taglio con piastre, chiodi, viti, spinotti e bulloni. Un intero capitolo è dedicato alle verifiche di resistenza delle costruzioni di legno al fuoco riscoprendo le qualità del legno come materiale per strutture, ottimo anche nelle situazioni d'incendio. Due capitoli e tre fogli sono dedicati al codice di calcolo sviluppato in VBA, che consente di risolvere le strutture piane fino a 50 nodi e 50 aste, le capriate triangolari, i solai a travi parallele con travi di sostegno ortogonali e molto altro. Questa nuova edizione introduce due rilevanti novità. In tutti i fogli di calcolo dell'applicativo sono stati aggiunti i comandi per memorizzare le verifiche eseguite. La registrazione dei dati su file di testo consente ora l'archiviazione delle verifiche, il loro riutilizzo e l'eventuale inserimento in una relazione tecnica. La seconda novità riguarda i nuovi fogli di calcolo del gruppo S con i quali è possibile eseguire le verifiche e il calcolo di strutture composte da più elementi strutturali.

Gli argomenti trattati, tipici degli insegnamenti di Scienza delle Costruzioni, spaziano dall'analisi dei corpi tridimensionali deformabili à la Cauchy, al problema del cilindro di Saint Venant, dalla teoria della trave con asse rettilineo fino all'analisi elastica delle strutture piane. Questo percorso, che comprende una prima parte di richiami di analisi e geometria, è integrato da un numero significativo di esempi risolti ed esercizi. Il testo presenta molti aspetti innovativi: le equazioni di base per i continui deformabili sono dedotte da una formulazione energetica; la tensione appare così per la prima volta come variazione dell'energia elastica rispetto a una variazione di deformazione, per essere poi reinterpretata in modo classico grazie al tetraedro di Cauchy; nel problema di Saint Venant è stata completamente rimossa l'ipotesi di riferimento baricentrico e principale d'inerzia presente in molti testi. In tale contesto poter disporre delle formule risolutive in un sistema di riferimento qualunque permette di risolvere in modo semplice i problemi di progetto della sezione; infine sono analizzati quali risultati della soluzione tridimensionale del problema di Saint Venant vengono ereditati dalla teoria della trave cercando di guidare lo studente in una consapevole gestione dell'interazione tra le due teorie. L'esposizione degli argomenti presenta un equilibrio efficace tra deduzioni matematicamente rigorose e trattazioni fluide che favoriscano l'intuizione fisica. Così l'ipotesi delle sezioni piane del cilindro di Saint Venant non è solo descritta geometricamente ma è dedotta come conseguenza delle equazioni di compatibilità, la torsione di sezione multiconnesse è risolta in modo originale attraverso la teoria dei grafi, o ancora, lo schema statico per lo studio delle strutture reticolari è ottenuto da considerazioni sulla trascurabilità degli effetti dei momenti secondari in strutture reali.

Questo testo ha come obiettivo quello di presentare ai professionisti i vantaggi offerti dalla metodologia BIM (Building Information Modelling) nel campo dell'ingegneria strutturale. Ogni fase del ciclo di vita di un'opera, infatti, ha degli obiettivi definiti. Per ognuna di esse possono essere individuati dei vantaggi sostanziali dovuti agli usi del BIM: durante pianificazione e progettazione, ad esempio, esso può essere sfruttato per la realizzazione di modelli fisici e modelli analitici, così come per la verifica strutturale può risultare utile per la creazione di modelli computazionali. Tra la fase di progettazione e quella di costruzione, inoltre, il BIM costituisce un'ottimizzazione del processo di progettazione e messa in opera, in quanto offre la possibilità di identificare precocemente i problemi di costruibilità e prevede un confronto diretto tra diverse soluzioni strutturali.

Ormai da tempo, per la progettazione e la verifica di qualsiasi tipo di struttura, elementare o complessa che sia, si utilizzano in modo intensivo software di calcolo a modellazione tridimensionale, che presentano fasi finali di "post-processing" dai risultati anche molto articolati. In questo originale volume Carlo Sigmund affianca agli strumenti di calcolo più qualificati e aggiornati, una strategia basata sull'adozione e l'utilizzo di formulazioni semplici e pratiche, che permettono non solo la validazione in sé, ma anche una rapida stima dell'ordine di grandezza di ciò che il tecnico si accinge a progettare o a verificare. L'ampio corredo di illustrazioni, tabelle e grafici costituisce un arricchimento ulteriore per un testo in cui, data la vastità dell'argomento trattato, risultano invece dimensionate al minimo, con rare eccezioni, le parti descrittive facendo emergere e risaltare la profonda vocazione tecnico-pratica dell'Autore. Come attesta il prof. ing. Angelo Spizuoco a conclusione della prefazione, "grazie alla sua notevole competenza, le sue trattazioni, proiettate e svolte nella modernità dei tempi attuali, si rivelano un valido strumento che sarà fonte di ispirazione e consultazione, da parte di specialisti e non della materia, anche per il tempo a venire".

Questo manuale tratta per primo un argomento emergente in edilizia, mostrando come progettare componenti edilizi assemblati con giunzioni adesive. Una soluzione ancora poco praticata nel settore delle costruzioni, ma con buona probabilità sarà sempre più presa in considerazione essendo economica, pratica, e soprattutto anche sostenibile. Viene offerto al tecnico un repertorio di giunti con collanti strutturali e semi strutturali, con diverse combinazioni aderenti, con l’obiettivo di permettere al progettista di valutarne il comportamento meccanico anche dopo l’invecchiamento. Il volume è arricchito da un’ampia serie di schede (con equazioni costitutive, grafici forza-spostamento e tensione-deformazione) che sintetizzano l’attività sperimentale di laboratorio e da due capitoli dedicati alle caratteristiche dei collanti e delle giunzioni adesive e a un modello di calcolo delle prestazioni meccaniche delle giunzioni.

Questo manuale dal taglio pratico dedicato alle costruzioni metalliche non si sovrappone ai testi teorici, ma inizia dove questi terminano. L’obiettivo è descrivere la redazione di un progetto costruttivo, le lavorazioni d’officina con i relativi vantaggi e limiti dettati dalla tecnologia, i processi di saldatura, le fasi di trasporto, sollevamento, montaggio e i controlli che devono essere fatti in fase di direzione dei lavori e di collaudo. Parte dal progetto costruttivo, dunque, per affrontare nel dettaglio tutta la filiera delle lavorazioni necessarie alla costruzione di una carpenteria metallica, fino alla messa in servizio. Un testo per i professionisti che nel nostro paese, in assenza di una vera "cultura dell'acciaio", pur riuscendo ad affrontare la fase progettuale in modo semplice, incontrano diverse difficoltà nella direzione dei lavori.

Un libro corposo, aggiornatissimo, il cui obiettivo è quello fornire un quadro ampio delle metodologie più moderne per l’analisi strutturale degli edifici in zona sismica e delle tematiche ad essa propedeutiche, con uno specifico riferimento alle peculiarità degli edifici. Il volume è pensato per accompagnare sia gli studenti degli ultimi anni della magistrale (n.b. pensa stia male?) In ingegneria civile, ingegneria edile e architettura, sia i professionisti che intendono acquisire una maggiore consapevolezza delle possibilità e dei limiti degli strumenti di calcolo oggi a disposizione. Se ne prevede adozione in più atenei.

Gli autori affrontano, in maniera sintetica, gli argomenti che con maggiore frequenza interessano non solo il professionista incaricato dei controlli, ovvero il direttore dei lavori, ma anche chi, nelle diverse fasi e con finalità diverse, viene coinvolto nella esecuzione dei pali di fondazione: progettista, impresa, collaudatore statico, ecc. Le prove di carico, statiche e dinamiche, rispondono alla necessità di determinare e di verificare la capacità di prestazione del palo, mentre i controlli non distruttivi consentono la verifica della qualità di fornitura e di esecuzione della palificata. Realizzare una palificata richiede di programmare i controlli sperimentali fin dalla fase iniziale della progettazione, dove le prove "di progetto" permettono di verificare la correttezza del modello di calcolo e di affinare il dimensionamento dei pali. I controlli proseguono, con le prove non distruttive, nella verifica della qualità di esecuzione e nella accettazione dei pali, ed infine con le prove "di collaudo", integrative e complementari della precedente attività sperimentale, che si perfezionano nel collaudo finale delle opere. Nel testo si trovano tutti i riferimenti, e gli spunti di riflessione, necessari per programmare in maniera adeguata le campagne sperimentali di prova, dal progetto al collaudo statico dei pali.

Questo primo scritto - corredato da 23 esempi completi e 4 esemplificazioni di "segmenti" di calcolo - apre una nuova collana sugli Eurocodici Strutturali: progetto di elementi strutturali ed effetti delle azioni di carico sulle strutture, secondo normativa europea (Structural Eurocodes CEN/TC 250) e norma italiana (NTC 2018 e relativa Circolare). Questo primo quaderno tecnico è composto di tre sezioni: la prima, di carattere generale, tratta delle prestazioni attese, della sicurezza strutturale, delle verifiche di calcolo e dell'azione sismica in generale. La seconda parte, essenzialmente divisa in due gruppi di argomenti, presenta alcune proposte dello scrivente: procedure di calcolo manuale per la stima del periodo proprio di vibrazione di edifici civili esistenti o nuovi (di fabbricati schematizzabili come telai regolari di tipo "shear-type"), e procedure semplificate per la stima delle sollecitazioni flettenti ai nodi di travi di telai sismici. Si conclude con la terza parte, dove si sintetizzano alcune proposte dello scrivente sul calcolo in c.a. delle armature a flessione e a taglio di travi in zona sismica e non, nonché di solai, per civili abitazioni

Il presente quaderno tecnico - con 34 esempi completi e 3 esemplificazioni di "segmenti" di calcolo - tratta i materiali acciaio e alluminio strutturale di cui vengono descritte ed evidenziate le caratteristiche tecnologiche e di resistenza, nonché i principi e le formule per il calcolo. Segue una parte dedicata esclusivamente alle procedure di calcolo indicate dalle norme, per il progetto e la verifica di dimensionamento. In particolare, relativamente al materiale "acciaio", l'autore presenta una proposta di formulazione semplificata per il calcolo dell'instabilità flesso-torsionale di elementi inflessi di tipo I e H laminati a caldo: la procedura è stata adattata soprattutto per la verifica all'instabilità flesso-torsionale di elementi a mensola con estremità libera non vincolata (o con vincolo di rigidezza torsionale scarsa o nulla). Sia per l'acciaio che per l'alluminio strutturale vengono elencate tutte le formule di verifica normate per la flessione, la pressoflessione, l'instabilità in generale e la flesso-torsione. La trattazione del presente volume trova un fondamentale complemento propedeutico nel primo Quaderno della collana, dal titolo "Approccio semplificato alla progettazione strutturale".

Il presente quaderno tecnico - con 15 esempi sintetici esplicitati e 1 esemplificazione di "segmenti" di calcolo - tratta i materiali legno e vetro strutturale. Per il primo di essi vengono riportate considerazioni relativamente alle caratteristiche e peculiarità dei legnami utilizzabili e alle loro principali classificazioni normative. Si descrivono le classificazioni in termini di elasticità e resistenza rispetto all'orientamento delle fibre, gli aspetti tecnologici e le dimensioni di produzione, sia per legno massiccio che per legno lamellare. Segue una sezione di formule di progetto e verifica di elementi inflessi e/o pressoinflessi e sollecitati a taglio. La seconda parte sul materiale "vetro strutturale" tratta le tipologie principali di vetro (in particolare il vetro "float" o vetro "ricotto"), i trattamenti di rinforzo (meccanico, termico e chimico) e i principali criteri di progetto e di verifica. L'ultima parte affronta dettagliate tematiche di progettazione (impatto dei venti, azione della folla, ecc.). La trattazione del presente volume trova un fondamentale complemento propedeutico nel primo Quaderno della collana, dal titolo "Approccio semplificato alla progettazione strutturale".