Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale

Campus Universitario “Ernesto Quagliariello”
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Anno Accademico 2006/2007

Laurea specialistica in

Ingegneria per la Tutela del Territorio
(Classe 38/S - Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio)

Programma del Corso di

SPERIMENTAZIONE, COLLAUDO E CONTROLLO DELLE COSTRUZIONI

Docente :  Prof. Giovanni DONATONE

CFU:  6   -     Anno:   Secondo   -     Semestre:  Primo
Settore scientifico-disciplinare:  ICAR/09   -  Tecnica delle Costruzioni
Disciplina:  Caratterizzante  -  Obbligatorio

Conoscenze preliminari

Fondamenti di Scienza e Tecnica delle Costruzioni. Conoscenza della lingua inglese.

Obiettivi formativi

Il corso si rivolge agli allievi di Ingegneria Civile e tratta, in una prima parte, delle caratteristiche meccaniche di resistenza dei materiali più impiegati nella realizzazione delle costruzioni e delle relative indagini sperimentali da effettuare sulla scorta delle vigenti normative tecniche. In una seconda parte vengono analizzati i vari tipi di rottura, i principali quadri fessurativi nelle strutture in c.a. e murarie, le tecniche sperimentali atte a definire le caratteristiche dei dissesti e la loro evoluzione nel tempo, nonché le principali metodologie di riparazione e di rafforzamento dei vari elementi strutturali. Infine vengono descritte le caratteristiche e le modalità di impiego degli strumenti di misura di spostamenti, deformazioni, rotazioni, ecc., nonché le modalità di collaudo delle costruzioni ed i criteri di interpretazione dei risultati delle prove.

Programma

Conglomerato cementizio semplice, armato e precompresso: analisi delle caratteristiche dei singoli componenti, norme di accettazione e prove sui leganti idraulici, analisi e composizioni granulometriche degli inerti, curve di granulazione; mix design; resistenza cubica e prismatica, resistenza a flessione e taglio, curve intrinseche; modalità di prelievo dei provini, stagionatura e prove sui conglomerati, resistenza caratteristica, controlli di accettazione, prove non distruttive; elastoplasticità, diagramma sforzi-deformazioni, resistenza originaria, modulo di elasticità a compressione; ritiro e fluage; calcestruzzi leggeri, additivi, calcestruzzi speciali, malte reoplastiche a ritiro compensato; resistenza agli agenti esterni.

Tipi e caratteristiche delle armature metalliche, prove sugli acciai per c.a., aderenza, fattori che determinano l'aderenza, prove di aderenza per trazione (pull out test) e beam test per agli acciai ad aderenza migliorata, aderenza nel caso della precompressione; rilassamento per gli acciai da precompresso.Acciaio: cenni sulle lavorazioni siderurgiche; caratteristiche chimiche degli acciai da costruzione; caratteristiche meccaniche: prova di trazione, snervamento, rottura, allungamento percentuale a rottura, diagramma sforzi-deformazioni, modulo di elasticità, effetto Bauschinger, Linee di Luder, prove di piegamento e di durezza: cause di invecchiamento degli acciai, prove di resilienza.

Tensioni residue e loro determinazione. Quadri fessurativi nelle strutture in c.a. e murarie; interventi di riparazione e di rinforzo. Apparecchi di Laboratorio: cenni e caratteristiche d'impiego delle macchine per prove di compressione, trazione,torsione, fatica, rilassamento, flessione; dinamometri, celle di carico, flessimetri, comparatori, clinometri, estensimetri meccanici, elettrici, elettroacustici, trasduttori; cenni teorici ed impiego di radiografia. Indagini mediante ultrasuoni. Collaudo statico delle Costruzioni: operazioni preliminari di controllo, scelta dell'elemento strutturale da sottoporre a prova; prove di carico statiche e dinamiche; dispositivi per la realizzazione del carico; criteri per la scelta degli apparecchi di misura, criteri di giudizio; stesura dei certificati.

Il Corso prevede oltre alle lezioni teoriche anche esercitazioni di Laboratorio.

Metodi di insegnamento

Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenti. Prove di carico in laboratorio su prototipi di elementi strutturali.

Conoscenze ed abilità attese

Conoscenza approfondita delle caratteristiche dei materiali strutturali, degli strumenti e dei metodi sperimentali per il controllo delle strutture.

Controllo dell'apprendimento e modalità d'esame

Esame orale finale.

Prerequisites

Bases of Structural Mechanics and Concrete Building Design. Knowledge of English language.

Aims

The Course, addressed to the civil engineering students and draws, in a first part, of the mechanical resistance characteristics of the more used materials for constructions and the relative experimental investigations to be effected according to the effective normative techniques. In a second part the various breaking types, the principals cracking states in the r.c. and masonry structures, the fit experimental techniques able to define the cheracteristics of the damages and their time evolution, as well as the principal methodologies of reparation and strengthening of the various structural elements are analyzed. The characteristics and the methods of employment of flexometers, deformeters and clinometers macaws finally described, as well as the methods of constructiond testing and the criterions of interpretation of results of the tests.

Programme

Ordinary and pre-stressed reinforced concrete: analysis of the characteristics of the single components, norms of acceptance and tests on the hydraulic binders, analysis and granulometric composition of the inert elements, curves of granulations; mix design; cubic and prismatic strength; bending and shear strength; intrinsic curves; formality of collecting of the test-tubes, seasoning and tests on the conglomerates, characteristic resistance, controls of acceptance, non destructive tests; elasto-plasticity, stress-strain diagrams, native resistance, elasticity modulus; shrinkage and fluage; light concretes, additives, special concretes, reoplastic mortars with compensated shrinkage; resistance to the external agents.

Types and characteristics of the metallic reinforcements, tests on the steels for r.c., bond, factors that determine the bond, tests of bond to tensile (pull out test) and beam test for the steels to improved bond, bond in the case of the pre-stressed concrete; relaxation test for pre-stressed steels. Steel: the iron workmanships; chemical characteristics of the construction steels; mechanical characteristics: test of traction, yelding, breakup, extension breakup percentage, stress-strain diagram, modulus of elasticity, Bauschinger effect, Lines of Luder, tests of folding and hardness: causes aging of the steels, tests of resiliency.

Residual stresses. Cracking states in r.c. and masonry structures; interventions of reparation and reinforcement. Laboratory tools: signs and characteristics of employment of the compression, tensile, torsion, fatigue, relaxation, bending test machines; dynamometers, load cells, flexometers, comparators, clinometers, mechanical and electrical extensometers, transducers; theoretical signs and employment of radiography. Investigations through ultrasounds. Static testing of the constructions: preliminary operations of control, choice of the structural element to be submitted to test; static tests of load and dynamics; devices for the realization of the load, criterions for the choice of the instruments of measure, criterions of judgment; layout of the certificates.

Teching methods

Lesson and exercises in classroom supported from transparencies. Load tests in laboratory on prototypes of structural elements.

Expected knowledges and skills

In-depth knowledge of the characteristics of structural materials, of tools and experimental methods for the structural control.

Examination method

Oral examination.