Civil engineering

L'insegnamento presenta gli elementi di base e gli strumenti concettuali e analitici per lo studio del comportamento dinamico delle strutture in ingegneria civile. L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi concettuali e gli strumenti per affrontare lo studio dinamico delle strutture in ingegneria civile, con particolare riferimento a quelle con comportamento lineare. Le principali conoscenze acquisite saranno: - Comportamento dell'oscillatore semplice (sistema ad un grado di libertà). - Risposta in oscillazioni libere e forzate. - Risposta a forzanti generiche. - Significato ed uso dello spettro di risposta. - Comportamento dei sistemi a più gradi di libertà. - Significato delle pulsazioni e delle forme modali. - Conoscenza dell'analisi modale. - Comportamento dei sistemi continui, trave e corda tesa. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno: - analizzare il comportamento dell'oscillatore elementare sotto forzanti qualsiasi. - determinare pulsazioni e forme modali di un sistema a più gradi di libertà. - applicare l'analisi modale per la risposta sotto forzanti generiche. - determinare la risposta sotto azioni sismiche con lo spettro di risposta. - determinare pulsazioni e forme modali di un sistema continuo, trave o corda tesa.

L'insegnamento presenta gli elementi di base e gli strumenti concettuali e analitici per lo studio delle strutture tipiche dell’ingegneria civile nel campo elasto-plastico e la valutazione della sicurezza nei riguardi della stabilità. Le principali conoscenze acquisite saranno: - modellazione del comportamento dei materiali in fase plastica - uso e limiti dei criteri di plasticizzazione; - analisi limite sia con approccio cinematico che statico; - modellazione di problemi piani; - problemi connessi alla stabilità degli elementi strutturali e delle strutture. Le principali abilità acquisite sono relative a: - stima del carico limite di elementi strutturali; - individuazione del carico di collasso e del meccanismo di collasso di travature; - valutazione dello stato di tensione in problemi piani; - valutazione del carico di instabilità.

Dinamica dell'oscillatore semplice (sistema ad un grado di libertà). Oscillazioni libere e forzate. Risposta a forzanti generiche. Spettro di risposta. Equazioni del moto dei sistemi a più gradi di libertà. Modi di vibrare. Analisi modale. Applicazioni all'analisi sotto azioni sismiche. Equazione del moto della trave e della corda tesa. Periodi e forme modali della trave e della corda tesa.

Plasticità. Criteri di plasticizzazione. Postulati della plasticità. Analisi limite con applicazione a strutture a telaio. Problemi piani. Instabilità delle strutture.

Il corso è al primo anno. Durante il corso si richiede al capacità di risolvere equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali lineari e semplici integrali. la conoscenza di queste tecniche rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Il corso è al primo anno. Durante il corso si richiede la capacità di risolvere equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali lineari e semplici integrali. Sono richieste le conoscenze proprie dell'insegnamento Scienza delle Costruzioni ed in particolare: meccanica del continuo, analisi delle tensione, analisi della deformazione, legame elastico, meccanica della trave. La conoscenza di queste tecniche rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Le dispense con la traccia delle lezioni viene messa a disposizione al seguente link: https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso. Le dispense con la traccia delle lezioni viene messa a disposizione al seguente link: https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Sistemi ad un grado di libertà (l’oscillatore elementare) Richiami delle leggi della dinamica. Principio di D’Alembert. Oscillazioni libere non smorzate. Oscillazioni libere e forzate con smorzamento. Risposta sotto forzanti armoniche. Fattore di amplificazione e sfasamento. Risonanza. Potenza dissipata da smorzatore. Pseudo-accelerazione. Spettro di risposta. Spostamenti imposti alla base. Accelerometri e sismografi. Risposta a forza generica. Integrale di Duhamel. Soluzione con sviluppo in serie di Fourier. Non linearità: smorzamento non lineare (isteresi e attrito). Reazione non lineare (oscillatore elasto-plastico). Sistemi discreti a più gradi di libertà Equazioni di moto per sistemi discreti. Soluzione in oscillazioni libere. Proprietà degli autovettori: modi naturali. Coordinate normali e principali. Analisi modale. Smorzamento alla Rayleigh. Applicazioni dell’analisi modale. Fattori di partecipazione modale. Coefficienti di partecipazione modale. Risposta a spostamenti imposti alla base. Analisi modale per azioni sismiche (Analisi con spettro di risposta). Analisi push-over. Coefficienti di massa partecipante. Sistemi continui Determinazione dell’equazione di moto della trave e della corda tesa. Oscillazioni libere della trave. Ortogonalità dei modi. Esempi di determinazione dei periodi e forme modali: trave appoggiata, trave a mensola. Oscillazioni forzate della trave. Influenza della forza assiale sui modi. Oscillazioni della corda tesa. Risposta sotto spostamenti impressi. Applicazioni all'ingegneria strutturale: isolamento alla base, smorzatori a massa accordata, ponti sospesi, interazione suolo-struttura.

Plasticità. Modelli fenomenologici. Funzione di snervamento. Rappresentazione della funzione di snervamento. Influenza del deviatore della tensione. Criteri di plasticizzazione: Rankine, Grashof, Tresca, Huber-Von Mises-Hencky, Hill, Coulomb, Drucker-Prager. Legami costitutivi. Materiale elasto-plastico. Equazioni di Levy-Mises. Equazioni di Prandtl-Reuss. Materiale stabile secondo Drucker. Postulati della plasticità. Convessità e legge di normalità. Analisi limite. Moltiplicatore staticamente ammissibile. Moltiplicatore cinematicamente ammissibile. Caratteristiche di sollecitazione in campo elasto-plastico. Cerniera plastica. Applicazione dell’analisi limite a strutture a telaio. Problemi piani. Problema piano di deformazione. Problema piano di tensione. Problema piano generalizzato. Meccanica del cavo. Meccanica della membrana e della piastra inflessa. Analisi di stabilità delle strutture. Influenza della deformazione a taglio. Influenza imperfezioni. Analisi elasto-plastica della stabilità.

L'esame consiste in una prova orale, della durata di circa mezz'ora, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodoligici indicati nel programma (oscillatore elementare, sistemi discreti, sistemi continui). La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico e ai casi studio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

L'esame consiste in una prova orale, della durata di circa mezz'ora, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma (analisi plastica, analisi limite, problemi piani, instabilità). La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico e ai casi studio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

• Testi in inglese - A. Chopra, "Dynamics of Structures", Prentice Hall - R.W. Clough, J. Penzien, "Dynamics of Structures", McGraw-Hill - A. Zingoni, "Vibration Analysis and Structural Dynamics for Civil Engineers", CRC Press * Testi in italiano - L. Facchini, "Elementi di Dinamica delle Strutture", Editrice Esculapio - I. Iervolino, "Dinamica delle strutture e ingegneria sismica. Principi e applicazioni", Hoepli - G. Muscolino, "Dinamica delle strutture", McGraw-Hill (fuori commercio, presente nella biblioteca del Polo di Ingegneria) - C. Gavarini, "Dinamica delle strutture", ESA (fuori commercio, presente nella biblioteca del Polo di Ingegneria)
• Testi in inglese - R. Hill, "The mathematical Theory of Plasticity", Oxford Classic Texts - W.F. Chen, D.J. Han, "Plasticity for structural engineers", Springer - G.J. Simitses, D.H. Hodges "Fundamentals of Structural Stability", Elsevier Butterworth-Heinemann * Testi in italiano - R. Baldacci, G. Ceradini, E. Giangreco, "Plasticità", Cisia - R. Baldacci, G. Ceradini, E. Giangreco, "Dinamica e stabilità", Italsider

I risultati di apprendimento attesi consistono nella comprensione del metodo degli elementi finiti in campo lineare per l'analisi statica e dinamica delle strutture e la comprensione delle problematiche connesse alla realizzazione di codici di calcolo per la soluzione delle strutture con il metodo degli elementi finiti. In particolare: Acquisizione di conoscenze relative a (descrittore di Dublino 1): _ processo di discretizzazione di strutture continue; _ analisi matriciale e metodo degli elementi finiti; _ determinazione delle matrici di rigidezza di strutture a elementi monodimensionali e tridimensionali; _ funzioni di forma in coordinate cartesiane e coordinate intrinseche; _ funzioni interpolanti; _ tecniche per l’integrazione numerica; _ metodi di integrazione nel dominio del tempo. Abilità nell’applicazione delle conoscenze teoriche a casi pratici riguardanti la soluzione di strutture elastiche piane (monodimensionali e bidimensionali) con l’analisi matriciale e il metodo degli elementi finiti (descrittore di Dublino 2) e autonomia di giudizio nella scelta della modellazione che coniuga accuratezza dei risultati con tempo di calcolo (descrittore di Dublino 3) con particolare riferimento a: _ discretizzazione di strutture continue con elementi monodimensionali e/o elementi bidimesionali; _ determinazione delle matrici di rigidezza di elementi monodimensionali e bidimensionali; _ assemblaggio degli elementi e tecniche di soluzione di strutture soggette a carichi statici; _valutazione delle storie temporali della risposta strutturale.

Metodo degli elementi finiti per l'analisi lineare delle strutture. Metodi di integrazione nel dominio del tempo per l'analisi dinamica. Programmazione di codici di calcolo strutturale.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a una o più variabili, equazioni differenziali. Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico. Scienza delle costruzioni: equazioni di equilibrio congruenza e legame per il continuo deformabile. Equazioni della linea elastica per la trave inflessa. Meccanica non lineare e dinamica delle strutture: problemi piani - problema piano di deformazione, problema piano di tensione. Equazioni di equilibrio dinamico per sistemi discreti a n gradi di libertà. Analisi modale e metodo della sovrapposizione modale.

Lezioni frontali.

Soluzione delle strutture con il metodo degli spostamenti (metodo dell'equilibrio). Generalità sul metodo degli elementi finiti. Il processo di discretizzazione. Matrici di rigidezza degli elementi monodimensionali biella e trave nel sistema di riferimento locale. Matrice di trasposizione. Matrice topologica. Assemblaggio delle matrici nel sistema strutturale completo. Soluzione delle equazioni di equilibrio statico basate sull'inversione della matrice e sull'eliminazione di Gauss. Fattorizzazione di Cholesky. Funzioni di forma. Determinazione delle funzioni di forma per biella, trave ed elemento triangolare piano. Criteri di convergenza: adeguatezza degli elementi, conformità, isotropia geometrica. Elemento rettangolare piano. Elemento trapezio piano. Coordinate intrinseche. Funzioni di forma in coordinate intrinseche. Polinomi di Lagrange. Famiglie di elementi piani: rettangolo piano - famiglia Lagrangiana e famiglia Serendipity. Elementi isoparametrici. Integrazione numerica. Equazioni di equilibrio dinamico. Matrice delle masse per l'elemento biella. Matrice di smorzamento. Soluzione delle equazioni di equilibrio nell'analisi dinamica attraverso l'impiego di metodi di integrazione diretta: metodo delle differenze centrali, metodo di Houbolt, metodo di Wilson theta, metodo di Newmark. Confronti con la sovrapposizione modale. Stabilità e accuratezza dei metodi di integrazione nel dominio del tempo. Nozioni di base del linguaggio MatLab. Algoritmi per l'analisi statica e dinamica di strutture piane e loro implementazione. Soluzione di strutture attraverso software commerciale.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una esercitazione pratica e una prova orale. L’esercitazione pratica consiste nella soluzione numerica, attraverso procedure implementate durante il corso, di semplici strutture costituite da travature elastiche piane soggette a carichi statici e dinamici. L’esercitazione ha lo scopo di sviluppare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche alla soluzione di problemi pratici utilizzando il metodo degli elementi finiti (descrittore di Dublino 2), di stimolare l’autonomia di giudizio nella scelta dei modelli strutturali più idonei alla soluzione del problema in esame (descrittore di Dublino 3) e di stimolare la capacità di apprendere gli elementi fondamentali alla base dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 5). La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del modulo (descrittore di Dublino 1), ii) il livello di competenza nell’esporre le tecniche di soluzione delle strutture con il metodo degli elementi finiti (descrittore di Dublino 2), iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) nel proporre il modello più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate (descrittore di Dublino 4), oltre che dimostrare la capacità di apprendere gli elementi fondamentali alla base dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 5). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle due prove con i seguenti pesi: esercitazione pratica, peso = 0,5; prova orale, peso = 0,5.

J.S. Przemieniecki, Theory of matrix structural analysis, McGraw-Hill Inc., New York, 1968. Klaus-Jürgen Bathe, Finite element procedures in engineering analysis, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1982.

Il Corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e le competenze necessarie per la costruzione e la manutenzione delle infrastrutture viarie. Risultati di apprendimento attesi Conoscenza e capacità di comprensione Gli studenti acquisiranno una solida conoscenza delle caratteristiche prestazionali dei materiali impiegati nella costruzione e nella manutenzione delle infrastrutture viarie. Acquisiranno inoltre le conoscenze necessarie per progettare le pavimentazioni stradali e pianificare gli interventi di manutenzione mediante metodi razionali di progettazione. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Gli studenti svilupperanno la capacità di selezionare i materiali più idonei, progettare le sovrastrutture stradali e pianificare e realizzare gli interventi di manutenzione nel rispetto dei principi dell'ingegneria e delle normative tecniche vigenti.

I principali contenuti del corso riguardano I materiali e la loro messa in opera nella costruzione e manutenzione delle infrastrutture viarie

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione, equazioni differenziali. Scienza delle Costruzioni: meccanica del continuo, analisi della tensione e della deformazione, equazioni di legame, elasticità.

Il corso è organizzato in Lezioni frontali ed eventuali esercitazioni nel Laboratorio Prove Materiali - Sezione Infrastrutture Viarie.

Il Corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze e le competenze necessarie per la costruzione e la manutenzione delle infrastrutture viarie. Il programma è articolato nelle seguenti Unità didattiche. Il terreno: classificazione, costipamento e portanza dei sottofondi Analisi granulometrica mediante vagliatura. Determinazione della suscettività all'acqua (limiti di Atterberg). Criteri di classificazione dei terreni (Indice di Gruppo e UNI 10006). Studio del costipamento in laboratorio (prova Proctor). Compattazione e controllo della densità in sito. Metodi empirici e razionali per la determinazione della portanza (teorie di Boussinesq e Westergaard, indice CBR, prove di carico statiche e dinamiche in sito e prove cicliche in cella triassiale). Aggregati lapidei: proprietà fisiche, chimiche e meccaniche Proprietà fisiche (classificazione, indice di forma, indice di appiattimento, porosità, massa volumica, macrorugosità, microrugosità ed equivalente in sabbia). Proprietà chimiche (influenza sull'adesione bitume–aggregato e fenomeni indotti dalla presenza di acqua). Proprietà meccaniche (prove Los Angeles, Micro-Deval e coefficiente di levigabilità accelerata). Leganti organici: reologia del bitume Processo produttivo del bitume. Elementi di chimica del bitume. Comportamento reologico del bitume alle alte temperature (curve di flusso, viscosimetri e determinazione delle temperature di miscelazione e compattazione). Invecchiamento del bitume. Comportamento viscoelastico alle temperature intermedie (modulo complesso e determinazione delle temperature limite di ormaiamento e fessurazione per fatica). Comportamento fragile alle basse temperature (determinazione della temperatura di fessurazione termica). Prove empiriche (penetrazione, punto di rammollimento palla-anello, Fraass e duttilità). Miscele per pavimentazioni stradali: progetto della miscela e proprietà meccaniche dei conglomerati bituminosi Composizione della miscela. Progetto della miscela di aggregati. Determinazione del contenuto ottimale di bitume mediante il metodo dei vuoti e della superficie specifica. Progetto della miscela con il metodo Marshall. Determinazione del contenuto di bitume e dei vuoti. Pressa giratoria. Modulo di rigidezza. Produzione, stesa e controllo dei conglomerati bituminosi. Dimensionamento delle pavimentazioni Leggi di fatica. Curve di isofluage. Carichi di traffico. Cenni ai metodi empirici di dimensionamento delle pavimentazioni. Dimensionamento razionale delle pavimentazioni flessibili (analisi dello stato tenso-deformativo, calcolo e verifica del danno da fatica e previsione della profondità delle ormaie). Manutenzione programmata delle pavimentazioni Gestione della manutenzione secondo le seguenti cinque fasi: progettazione iniziale; costituzione e aggiornamento della banca dati mediante il monitoraggio delle caratteristiche strutturali e superficiali; analisi delle possibili strategie di intervento; programmazione degli interventi; esecuzione e collaudo degli interventi.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso, ii) il livello di competenza nell’esporre le metodologie di costruzione e manutenzione delle infrastrutture viarie, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per costruire e mantenere una pavimentazione stradale. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

F.A. Santagata e altri, STRADE - TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STRADALI, vol.II - costruzione, gestione e manutenzione, Editore Pearson P. Ferrari, F. Giannini, Ingegneria stradale, volume II - ISEDI G. Tesoriere, Strade ferrovie ed aeroporti, volume II - UTET Bollettino Ufficiale n. 125, Istruzioni sulla pianificazione della manutenzione stradale, 1988. Manual Series 16, Asphalt in pavement maintenance, The Asphalt Institute, 1983. R. Haas, W. R. Hudson, Pavement Management, Krieger publishing company, 1982.

Il Corso si propone di fornire tutti gli elementi necessari per la costruzione di una infrastruttura viaria. I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno le proprietà prestazionali dei materiali impiegati nelle costruzioni delle infrastrutture viarie necessarie per dimensionare adeguatamente e con metodi razionali le sovrastrutture di tali opere. Le principali abilità acquisite saranno quelle di costruire e dimensionare una sovrastruttura stradale.

I principali contenuti del corso riguardano: il terreno, gli aggregati lapidei, la reologia del bitume, le miscele per sovrastrutture stradali e il dimensionamento delle pavimentazioni.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione, equazioni differenziali. Scienza delle Costruzioni: meccanica del continuo, analisi della tensione e della deformazione, equazioni di legame, elasticità.

Il corso è organizzato in Lezioni frontali ed eventuali esercitazioni nel Laboratorio Prove Materiali - Sezione Infrastrutture Viarie.

Il Corso si propone di fornire tutti gli elementi necessari per la costruzione di una infrastruttura viaria. Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: Il terreno: classificazione, costipamento, portanza dei sottofondi Analisi granulometrica con vagli. Determinazione della suscettività all'acqua (limiti di Atterberg). Criteri di classificazione (Indice di Gruppo e UNI 10006). Studio del costipamento in laboratorio (Proctor). Compattazione e verifica della densità in sito. Metodi empirici e razionali di misura della portanza (Boussinesque, Westergaard, indice CBR, prove in sito di carico statico e dinamico, prove cicliche in cella triassiale) Aggregati lapidei: proprietà fisiche, chimiche e meccaniche Proprietà fisiche (classificazione, indice di forma e di appiattimento, porosità e peso specifico, macro e micro rugosità, equivalente in sabbia). Proprietà chimiche (influenza sull'adesione bitume-aggregato e fenomeni provocati dall'azione dell'acqua). Proprietà meccaniche (Los Angeles, micro-deval, coefficiente di levigabilità accelerata) Leganti organici: reologia del bitume Processo produttivo del bitume. Cenni di chimica del bitume. Reologia del bitume alle alte temperature (curve di flusso, viscosimetri, temperature di miscelazione e compattazione). Invecchiamento del bitume. Bitume come mezzo visco-elastico alle temperature intermedie (modulo complesso, determinazione delle temperature limite di ormaiamento e fessurazione da fatica). Bitume come corpo fragile alle basse temperature (determinazione della temperatura di fessurazione termica). Prove empiriche (prova di penetrazione, palla-anello, Fraass e di duttilità). Miscele per sovrastrutture stradali: mix design e proprietà meccaniche dei conglomerati bituminosi Composizione della miscela. Progetto della miscela di aggregati. Determinazione della percentuale di bitume con il metodo dei vuoti e della superficie specifica. Progetto della miscela con il metodo Marshall. Determinazione della percentuale di bitume e dei vuoti. La pressa giratoria. Il modulo di rigidezza. Confezionamento, stesa e controlli dei conglomerati bituminosi. Dimensionamento delle pavimentazioni Leggi di fatica. Curve di isofluage. I carichi di traffico. Cenni sul calcolo empirico delle pavimentazioni. Calcolo razionale delle pavimentazioni flessibili (analisi dello stato tenso-deformativo, calcolo e verifica del danno da fatica e della profondità delle ormaie).

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso, ii) il livello di competenza nell’esporre le metodologie di costruzione delle infrastrutture viarie, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per costruire e dimensionare una pavimentazione stradale. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

F.A. Santagata e altri, STRADE - TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STRADALI, vol.II - costruzione, gestione e manutenzione, Editore Pearson P. Ferrari, F. Giannini, Ingegneria stradale, volume II - ISEDI G. Tesoriere, Strade ferrovie ed aeroporti, volume II - UTET E. Santagata, Materiali per l'ingegneria - Bitumi e conglomerati bituminosi, Mac Graw Hill

Il corso coniuga conoscenze teoriche riguardanti la meccanica delle strutture e abilità pratiche consistenti nella capacità di progettare costruzioni civili, inclusa la capacità di redigere una relazione di calcolo e tavole progettuali a livello esecutivo. L'obiettivo principale del modulo consiste nel fornire agli studenti le conoscenze teoriche e le abilità pratiche per l'analisi strutturale e la progettazione di elementi strutturali in calcestruzzo armato precompresso, nonché strutture a sviluppo superficiale quali piastre e serbatoi e elementi strutturali speciali. Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1) acquisite saranno: - teoria del calcestruzzo armato precompresso - analisi lineare in piccoli spostamenti di strutture a sviluppo superficiale - schemi strutturali ricorrenti negli edifici e nei ponti Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno: - progettare e rappresentare graficamente elementi strutturali in calcestruzzo armato, calcestruzzo armato precompresso - concepire lo schema strutturale di costruzioni civili quali edifici e ponti.

L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le conoscenze teoriche e le abilità pratiche per l'analisi strutturale e la progettazione di elementi strutturali in sezione composta acciaio-calcestruzzo. Le principali conoscenze (Descrittore di Dublino 1) acquisite saranno: - modalità per la valutazione delle azioni sulle costruzioni - teoria delle linee di influenza - teoria delle costruzioni composte acciaio-calcestruzzo - elementi di base di teoria della viscoelasticità del calcestruzzo. Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2, e di adottare con autonomia di giudizio l’opportuno approccio, Descrittore di Dublino 3) saranno: - tracciare linee di influenza di travature più o meno complesse e loro impiego per individuare la configurazione più sfavorevole dei carichi - progettare e rappresentare graficamente elementi strutturali in calcestruzzo armato, calcestruzzo armato precompresso e in sezione composta acciaio-calcestruzzo - concepire lo schema strutturale di costruzioni civili quali edifici e ponti. Il modulo coniuga conoscenze teoriche riguardanti la meccanica delle strutture e abilità pratiche consistenti nella capacità di progettare costruzioni civili, inclusa la capacità di redigere una relazione di calcolo e tavole progettuali a livello esecutivo.

Travi in calcestruzzo armato precompresso. Strutture a sviluppo superficiale: piastre di c.a., piastre ortotrope in acciaio, tubi e serbatoi.

Caratterizzazione tipologica dei ponti. Modalità costruttive. Azioni sulle costruzioni con particolare riferimento ai ponti. Linee di influenza. Travi e colonne in sezione composta acciaio-calcestruzzo.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: • Scienza delle Costruzioni: fondamenti della Teoria della Elasticità e Teoremi Energetici, analisi statica di strutture isostatiche ed iperstatiche (metodo delle forze). • Tecnica delle Costruzioni: teoria delle costruzioni in calcestruzzo armato e in acciaio, sia in campo elastico che a rottura, progettazione di semplici elementi strutturali in calcestruzzo armato e acciaio con riferimento agli stati limite di esercizio e agli stati limite ultimi come previsto dalla normativa vigente. Tali conoscenze rappresentano un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: • Scienza delle Costruzioni: fondamenti della Teoria della Elasticità e Teoremi Energetici, analisi statica di strutture isostatiche ed iperstatiche (metodo delle forze). • Tecnica delle Costruzioni: teoria delle costruzioni in calcestruzzo armato e in acciaio, sia in campo elastico che a rottura, progettazione di semplici elementi strutturali in calcestruzzo armato e acciaio con riferimento agli stati limite di esercizio e agli stati limite ultimi come previsto dalla normativa vigente. Tali conoscenze rappresentano un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Il corso si articola nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso. - proposta e svolgimento in aula di esercizi in preparazione della prova scritta. - ore di ricevimento facoltative di ausilio nell'elaborazione delle esercitazioni.

Il corso si articola nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso. - proposta e svolgimento in aula di esercizi in preparazione della prova scritta. - ore di ricevimento facoltative di ausilio nell'elaborazione delle esercitazioni.

1. Travi in calcestruzzo armato precompresso Tecnologia della precompressione a fili pre-tesi e a cavi post-tesi, calcolo delle tensioni interne, azioni equivalenti alla precompressione, perdite di precompressione (rilascio dei trefoli, attrito, rientro degli ancoraggi, ritiro, viscosità, rilassamento delle armature). Cenni alle travi iperstatiche precompresse e dettagli costruttivi di elementi in c.a.p. 2. Strutture a sviluppo superficiale Piastre in calcestruzzo armato: analisi elastica in piccoli spostamenti e disposizione delle armature. Calcolo delle azioni locali su piastre di c.a. e piastre ortotrope in acciaio. Teoria dei tubi e dei serbatoi.

1. Introduzione alle strutture da ponte. Classificazione. Modalità costruttive. Le azioni sulle costruzioni. Azioni permanenti, azioni dovute al transito del carico utile nel caso dei ponti, coazioni, azioni statiche del vento con richiami alla teoria dello strato limite atmosferico, problemi aerodinamici e aeroelastici nel caso dei ponti (buffeting, distacco di vortici, lock-in, galloping verticale e torsionale, divergenza torsionale, flutter), azioni sismiche, cenni al problema della fatica. 2. Le linee di influenza. Definizione, costruzione con il metodo diretto e mediante i teoremi energetici. 3. Impalcati a graticcio: definizione, calcolo dei coefficienti di ripartizione per traversi infinitamente rigidi, soluzione con i metodi di Courbon, Engesser e Guyon. 4. Elementi strutturali in sezione composta acciaio-calcestruzzo Generalità, analisi plastica della flessione, interazione taglio-flessione in campo plastico, analisi elastica della flessione, problemi di viscosità e ritiro, cenni di teoria della viscoelasticità, calcolo delle tensioni dovute al ritiro, verifiche agli SLE delle tensioni in esercizio e di deformabilità, influenza delle fasi costruttive, sistema di connessione e cenni alle travi iperstatiche. Colonne composte acciaio-calcestruzzo: tecnologie e verifiche agli SLU.

L'esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta della durata di 2 ore consiste nella risoluzione di 2 esercizi, dei quali uno di norma riguardante il tracciamento delle linee di influenza e l'altro riguardante un problema pratico di progettazione o verifica. La prima parte della prova orale consiste in una discussione della durata di circa 15 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso (descrittore di Dublino 1), ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di progettazione esecutiva di strutture in sezione composta acciaio-calcestruzzo e in calcestruzzo armato precompresso (descrittore di Dublino 2), iii) l’ autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi esemplificative adottate nella progettazione strutturale e del significato fisico delle grandezze coinvolte. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico (descrittore di Dublino 4). La seconda parte della prova orale consiste nell'esposizione della durata di circa 15 minuti di elaborati tecnico-progettuali prodotti in gruppo su un tema assegnato dal docente. Durante la discussione saranno illustrate le problematiche poste dal caso assegnato, saranno motivate le scelte progettuali adottate anche con riferimento alle alternative possibili e saranno descritte le modalità costruttive. La prova nel suo insieme consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le competenze acquisite, sia la capacità di esposizione, sia la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi assegnando 15 punti alla prova scritta e 15 punti alla prova orale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

L'esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta della durata di 2 ore consiste nella risoluzione di 2 esercizi, dei quali uno di norma riguardante il tracciamento delle linee di influenza e l'altro riguardante un problema pratico di progettazione o verifica. La prima parte della prova orale consiste in una discussione della durata di circa 15 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso (descrittore di Dublino 1), ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di progettazione esecutiva di strutture in sezione composta acciaio-calcestruzzo e in calcestruzzo armato precompresso (descrittore di Dublino 2), iii) l’ autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi esemplificative adottate nella progettazione strutturale e del significato fisico delle grandezze coinvolte. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico (descrittore di Dublino 4). La seconda parte della prova orale consiste nell'esposizione della durata di circa 15 minuti di elaborati tecnico-progettuali prodotti in gruppo su un tema assegnato dal docente. Durante la discussione saranno illustrate le problematiche poste dal caso assegnato, saranno motivate le scelte progettuali adottate anche con riferimento alle alternative possibili e saranno descritte le modalità costruttive. La prova nel suo insieme consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le competenze acquisite, sia la capacità di esposizione, sia la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi assegnando 15 punti alla prova scritta e 15 punti alla prova orale. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

E.Cosenza, G.Manfredi, M.Pecce "Strutture in cemento armato - Basi della progettazione - Terza Edizione" Hoepli, 2019. Nigro E., Bilotta A., "Progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo", Palermo, Dario Flaccovio Editore, 2011. Radogna E.F., "Tecnica delle costruzioni" Volumi 2 e 3, Milano, Masson ESA, 1996. Cestelli-Guidi C., "Cemento armato precompresso", Milano, Hoepli, 1987. M.P. Petrangeli, Progettazione e Costruzione di Ponti, CEA - Casa Editrice Ambrosiana ingegneria, 1996. Dispense fornite dalla docente.

E.Cosenza, G.Manfredi, M.Pecce "Strutture in cemento armato - Basi della progettazione - Terza Edizione" Hoepli, 2019. Nigro E., Bilotta A., "Progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo", Palermo, Dario Flaccovio Editore, 2011. Radogna E.F., "Tecnica delle costruzioni" Volumi 2 e 3, Milano, Masson ESA, 1996. Cestelli-Guidi C., "Cemento armato precompresso", Milano, Hoepli, 1987. M.P. Petrangeli, Progettazione e Costruzione di Ponti, CEA - Casa Editrice Ambrosiana ingegneria, 1996. Dispense del corso e riferimenti aggiuntivi specifici a cura del docente.

Gli obiettivo primari del corso sono di fornire agli studenti:- gli strumenti necessari per risalire alle cause che hanno generato un determinato dissesto nelle costruzioni murarie, passando attraverso indagini diagnostiche e valutandone quindi le possibili strategie di intervento; Conoscenze teorico-pratiche di base per affrontare l'analisi e il calcolo di strutture in legno, in vetro e dei rinforzi con materiali compositi in FRP. Acquisizione delle capacità di collegamento tra i vari argomenti, autonomia di giudizio.

"Modulo di Diagnosi dei dissesti": Caratteristiche del materiale murario e comportamento delle costruzioni murarie. Manifestazioni di dissesto statico e dinamico. Approccio ingegneristico allo studio della fatiscenza muraria. Monitoraggio della progressione fessurativa. Consolidamento e restauro del patrimonio strutturale, edilizio e monumentale. "Modulo di Modern Building Materials":-Strutture in legno massiccio e lamellare,-Strutture in materiale fragile: il vetro, ---Materiali compositi per il rinforzo di strutture esistenti.

Sono richieste le conoscenze di base della Dinamica e della Meccanica Computazionale delle Strutture, della Sperimentazione dei Materiali con particolare riferimento alla caratterizzazione delle murature.

Il corso è organizzato in lezioni frontali ed in seminari tendenti a far emergere i problemi più frequenti nello studio della fatiscenza muraria, dei rinforzi di strutture in murature con materiali compositi, comportamento meccanico di strutture in legno e strutture in materiale fragile (strutture in vetro).

Modulo di Diagnosi dei dissesti: Processo diagnostico nel percorso dalla manifestazione di dissesti statici, alla determinazione delle cause perturbatrici che li hanno prodotti. Principali manifestazioni di dissesto statico e dinamico: cedimenti fondali, schiacciamento, pressoflessione, spinte ed azione sismica, depressione di strutture orizzontali. Approccio ingegneristico allo studio della fatiscenza muraria. Monitoraggio della progressione fessurativa e deformativa con tecniche tradizionali ed attuali. Importanza della qualità muraria nel comportamento sismico degli edifici. Metodi di valutazione della qualità muraria; stima dei livelli di conoscenza e dei fattori di confidenza per le costruzioni in muratura. Consolidamento e restauro del patrimonio strutturale, edilizio e monumentale. Analisi del dissesto: casi pratici. Modulo di Materiali moderni per le costruzioni: Strutture in legno Considerazioni generali sulle strutture in legno massiccio e legno lamellare. Tecnologia del legno lamellare. Cenni alle strutture in LVL. Criteri e metodi di calcolo. Verifiche agli stati limite. Tipologie strutturali. Travi di grandi luce: rastremate, curve e centinate. Comportamento strutturale degli edifici in legno. Strutture in vetro Comportamento meccanico del vetro. Vetro float, ricotto, temprato e multistrato. Criteri di progettazione, azioni, modellazione e verifiche. Approccio fail-safe. Robustezza e ridondanza. Esempi di progettazione: vetrate strutturali, solai in vetro. I materiali compositi per il rinforzo di strutture esistenti Comportamento meccanico dei materiali compositi. Utilizzo dei materiali compositi nel rinforzo delle strutture in muratura. Rinforzo per azioni fuori dal piano (ribaltamento, flessione verticale e flessione orizzontale), per azioni nel piano e rinforzo di architrave.

L'esame consiste di una prova orale della durata di circa 30 minuti e verte su un tema assegnato tra i vari argomenti rattati nell'insegnamento di "Diagnosi dei disseti e Materiali moderni per le costruzioni".

Mastrodicasa Sisto - Dissesti statici delle strutture edilizie – Ed. Hoepli Strutture in Legno, autori: M. Piazza, R. Tomasi, R. Modena, ed. Hoepli. Teaching material and specific references provided by the teacher online in Unistudium-unipg.

Il Corso si propone di fornire tutti gli elementi necessari per la gestione e manutenzione di una infrastruttura viaria. I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. Le principali conoscenze acquisite intendono evidenziare la necessità di applicare un processo di gestione basato su specifiche tecniche di monitoraggio, per una corretta manutenzione delle infrastrutture viarie Le principali abilità acquisite saranno quelle di gestire e mantenere un’infrastruttura viaria.

Il programma del corso è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: Applicazione di un software professionale nella gestione di un tracciato stradale Fasi della manutenzione stradale Il monitoraggio delle caratteristiche strutturali e superficiali delle pavimentazioni stradali Rilievo visivo dei dissesti Le tecniche di intervento

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione, equazioni differenziali. Scienza delle Costruzioni: meccanica del continuo, analisi della tensione e della deformazione, equazioni di legame, elasticità. Progetto di Strade: progettazione plano-altimetrica dell’asse stradale

Il Modulo è organizzato in: Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; Esercitazioni con un software professionale; Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il Corso si propone di fornire tutti gli elementi necessari per la gestione e manutenzione di una infrastruttura viaria. Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: Applicazione di un software professionale nella revisione di un tracciato stradale Fasi della manutenzione stradale Il monitoraggio strutturale delle pavimentazioni stradali Il monitoraggio delle caratteristiche superficiali (regolarità e aderenza) Rilievo visivo dei dissesti Le tecniche di intervento

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso, ii) il livello di competenza nell’esporre le metodologie di gestione e manutenzione delle infrastrutture viarie, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per mantenere una pavimentazione stradale. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi.

F.A. Santagata e altri, STRADE - TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STRADALI, vol.II - costruzione, gestione e manutenzione, Editore Pearson Bollettino Ufficiale n. 125, Istruzioni sulla pianificazione della manutenzione stradale, 1988. Manual Series 16, Asphalt in pavement maintenance, The Asphalt Institute, 1983. R. Haas, W. R. Hudson, Pavement Management, Krieger publishing company, 1982. M. Y. Shahin, Pavement Management for airports, roads and parking lots, Chapman&Hall, 1994. Quaderni AIPCR, Aderenza dei manti bituminosi, edzioni GK, 2002. Quaderni AIPCR, Rumore e vibrazioni da traffico, edizioni GrafiKarte, 1998. Quaderni AIPCR, Gli indicatori di performance nella gestione corrente delle strade italiane, edizioni GK, 2002. Quaderni AIPCR, L'innovazione nei materiali e nelle tecniche di manutenzione stradale, edizioni GK, 2002.

Il modulo tratta di modelli avanzati che simulano i processi di infiltrazione dell'acqua nel suolo, di trasformazione della pioggia effettiva in portata diretta e di trasferimento dell’onda di piena, finalizzati alla progettazione di opere idrauliche, alla gestione delle risorse idriche e alla sistemazione dei bacini idrografici. Il programma inoltre comprende la descrizione dei sistemi di monitoraggio per il controllo delle piene. Gli obiettivi formativi sono i seguenti. Il primo obiettivo è costituito dall'acquisizione delle conoscenze che riguarderanno: •la rappresentazione rigorosa del moto dell’acqua nel suolo (equazione di Richards); •approcci semplificati per la simulazione del processo di infiltrazione di acqua nel suolo (modelli di Philip, Green-Ampt); •modelli di trasformazione pioggia effettiva-portata diretta basati sull’utilizzo dell’idrogramma unitario istantaneo (modello Geomorfologico) oppure su un approccio di tipo distribuito (modello di Clark); •modelli di trasferimento dell’onda di piena da monte a valle in un corso d’acqua basati sia su un approccio idraulico, rigoroso o semplificato (modelli diffusivo e cinematico), sia su un approccio di tipo concettuale (metodo Muskingum); •conoscenza dei sistemi di monitoraggio in tempo reale per la previsione e il controllo delle piene. Il secondo obiettivo consiste nell'acquisizione di abilità relative a: •selezionare e applicare l’opportuno approccio (eventualmente semplificato) nella simulazione del processo di infiltrazione dell’acqua nel suolo, con consapevolezza del significato e dei valori attesi per i parametri e le grandezze coinvolti; •selezionare e applicare un modello di trasformazione pioggia-portata per la simulazione di un idrogramma atteso in una fissata sezione fluviale di interesse; •selezionare e applicare un metodo (eventualmente semplificato) di trasferimento dell’onda di piena; •pianificare e progettare un sistema di monitoraggio delle principali grandezze idrologiche ai fini del controllo delle piene fluviali.

Il programma del Modulo è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: •Stima delle perdite di acqua per infiltrazione nel suolo •Trasformazione pioggia effettiva - portata diretta •Propagazione dell'onda di piena •Controllo delle piene

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: •Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a più variabili, equazioni differenziali. •Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico. •Idraulica: idrostatica, correnti in pressione e a superficie libera, foronomia. •Scienza delle Costruzioni: elementi di resistenza dei materiali, analisi statica di solidi prismatici, analisi statica di strutture isostatiche ed iperstatiche (metodo delle forze), elementi di meccanica del continuo. •Infrastrutture Idrauliche: analisi statica delle condotte interrate. •Idrologia: componenti di base del ciclo idrologico (formazione e misura delle precipitazioni, modelli di base per la stima delle perdite per infiltrazione e degli idrogrammi di piena).

Il Modulo è organizzato in: •lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; •esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna); •lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il Modulo affronta la descrizione di modelli avanzati per la simulazione dei processi di infiltrazione dell'acqua nel suolo, di trasformazione della pioggia effettiva in portata diretta e di propagazione dell’onda di piena in alveo e la caratterizzazione dei sistemi di monitoraggio in tempo reale per il controllo delle piene. La finalità dell’apprendimento degli argomenti del modulo è la progettazione di opere idrauliche, la protezione del territorio e la gestione delle risorse idriche. Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: •Stima delle perdite di acqua per infiltrazione nel suolo: i) Soluzione numerica dell'equazione di Richards; ii) Infiltrazione puntuale mediante modelli concettuali (modello di Philip, relazione concettuale di Green-Ampt, estensione al caso di ponding non immediato). •Trasformazione pioggia-portata: i) Stima dell'idrogramma unitario istantaneo mediante modello con serbatoi lineari in serie-parallelo e modello geomorfologico; ii) Approccio semi-distribuito (modello di Clark). •Propagazione dell'onda di piena: i) Modello idraulico bidimensionale alle equazioni primitive; ii) Equazioni di St. Venant; iii) Modelli diffusivo e cinematico linearizzati; iv) Modello idrologico Muskingum. •Controllo delle piene: i) Provvedimenti estensivi ed intensivi; ii) Preannuncio delle piene in tempo reale; iii) Definizione di sistemi idrologici sperimentali operanti in tempo reale.

IDROLOGIA La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova scritta e una prova orale. La prova scritta sarà sostenuta per esigenze logistiche in modo separato rispetto alla prova orale che potrà essere sostenuta in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nella soluzione di due problemi riguardanti la modellazione idrologica. Il primo prevede la soluzione computazionale di un problema tecnico, il secondo l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione idrologica, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni idrologiche e statiche, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle due prove con i seguenti pesi: prova scritta, peso = 1/3; prova orale , peso = 2/3. IDROLOGIA E COSTRUZIONI IDRAULICHE La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova scritta e due prove orali. La prova scritta sarà sostenuta per esigenze logistiche in modo separato rispetto alle due prove orali che potranno essere sostenute in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nella soluzione di due problemi riguardanti la modellazione idrologica. Il primo prevede la soluzione computazionale di un problema tecnico, il secondo l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. Le prove orali consistono in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione idrologica, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche delle dighe di ritenuta e delle opere ad esse complementari, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni idrologiche e statiche, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle tre prove con i seguenti pesi: prova scritta, peso = 1/6; prova orale riguardante le tematiche dell’Idrologia, peso = 1/3; prova orale riguardante le tematiche delle Costruzioni Idrauliche, peso =1/2. IDROLOGIA E GESTIONE DELLE RISORSE IDRICHE La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede due prove scritte e due prove orali. La prove scritte, per esigenze logistiche, saranno programmate in modo separato rispetto alle due prove orali che potranno essere sostenute in sessioni diverse o contestualmente nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. Le prove scritte riguardano rispettivamente la modellazione idrologica e le tecniche di gestione della risorsa idrica. Entrambe sono della durata di un'ora e consistono tipicamente nella soluzione di due problemi; il primo prevede la soluzione computazionale di un problema tecnico, il secondo l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. Le prove hanno lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche e tecniche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. Le prove orali consistono in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione idrologica, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche delle dighe di ritenuta e delle opere ad esse complementari, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni idrologiche e statiche, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle quattro prove con i seguenti pesi: prove scritte, peso = 1/6 ciascuna; prove orali, peso = 1/3 ciascuna.

•V. T. Chow, D. Maidment, L.W. Mays, Applied Hydrology, Mc Graw-Hill, Book Company, New York, 1988; •U. Maione, Appunti di Idrologia 3: Le piene fluviali, La Goliardica Pavese, Pavia, 1981; •Dispense del docente, disponibili sulla piattaforma APE-LEARNING o UNISTUDIUM.

Il Corso si propone di fornire gli elementi necessari per lo studio delle infrastrutture e dei sistemi di trasporto. I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. Le principali conoscenze acquisite riguarderanno la meccanica della locomozione, lo studio e stabilità del moto, le prestazioni degli impianti puntuali, lineari e a rete. Fondamenti di economia dei trasporti.

Il Corso si propone di fornire gli elementi necessari per lo studio delle infrastrutture e dei sistemi di trasporto.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione, equazioni differenziali. Fisica: moto nel piano (posizione, velocità ed accelerazione); dinamica (forza d'inerzia, concetto di forza)

Il corso è organizzato in: Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; Esercitazioni in aula svolte nella modalità classica. Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: Meccanica della locomozione (la caratteristica di trazione, cenni sugli impianti frenanti, studio del moto, stabilità del moto) Le prestazioni degli impianti puntuali (stazioni di transito e stazioni di testa) Le prestazioni degli impianti lineari (livelli di servizio e dimensionamento della sezione trasversale) Le prestazioni degli impianti a rete. Economia dei trasporti (la redditività degli investimenti stradali).

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale e la contestuale valutazione di un progetto sviluppato durante il corso. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso, ii) il livello di competenza nell’esporre le metodologie di progettazione delle infrastrutture viarie, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per sviluppare un progetto stradale. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

F.A. Santagata e altri, STRADE - TEORIA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI STRADALI, vol.I - progettazione, Editore Pearson T. Esposito, R. Maurao, La progettazione funzionale dell estrade, Hevelius Edizioni Mannering, F.L., Washburn S.S., Principles of highway engineering and traffic analysis, 5th Edition (SI units), John Wiley & Sons. Transportation Research Board, Highway Capacity Manual, National Research Council, Washington, DC

I risultati di apprendimento attesi consistono nella comprensione dei principi base della teoria delle probabilità, delle variabili aleatorie, dei processi e campi stocastici e la comprensione delle problematiche connesse alla realizzazione di codici di calcolo per la soluzione delle strutture con il metodo degli elementi finiti in campo probabilistico. In particolare: Acquisizione di conoscenze relative a (descrittore di Dublino 1): _ principi di teoria degli insiemi; _ basi della teoria delle probabilità; _ variabili aleatorie; _ vettori aleatori; _ campi e processi stocastici; _ tecniche per la simulazione Monte Carlo; _ generazione di accelerogrammi spettro-compatibili. Abilità nell’applicazione delle conoscenze teoriche a casi pratici riguardanti il calcolo delle strutture in campo probabilistico mediante simulazione di processi stocastici (descrittore di Dublino 2) e autonomia di giudizio nella scelta della modellazione che coniuga accuratezza dei risultati con tempo di calcolo (descrittore di Dublino 3) con particolare riferimento a: _ discretizzazione nel dominio del tempo; _ generazione di campioni di variabili e vettori aleatori; _ generazione di campioni di processi e campi stocastici; _valutazione delle storie temporali della risposta strutturale e stima delle sue caratteristiche aleatorie.

Elementi di teoria delle probabilità. Variabili aleatorie. Processi e campi stocastici. Simulazione Monte Carlo. Programmazione di codici di calcolo per l’analisi probabilistica delle strutture.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: Analisi Matematica: tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a una o più variabili, equazioni differenziali. Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico. Scienza delle costruzioni: equazioni di equilibrio congruenza e legame per il continuo deformabile. Equazioni della linea elastica per la trave inflessa. Meccanica non lineare e dinamica delle strutture: problemi piani - problema piano di deformazione, problema piano di tensione. Equazioni di equilibrio dinamico per sistemi discreti a n gradi di libertà. Analisi modale e metodo della sovrapposizione modale. Soluzione di problemi strutturali con il metodo degli elementi finiti.

Lezioni frontali.

Elementi di teoria degli insiemi. Principi di base del calcolo delle probabilità: esperimento, eventi, definizioni probabilità, teoremi dell’evento complementare e totale, probabilità condizionata, teorema della probabilità complessiva, teorema di Bayes. Variabili aleatorie: funzione di distribuzione e densità, momenti, caratterizzazione al secondo ordine, simulazione Monte Carlo. Vettori aleatori: funzioni di distribuzione e densità congiunte e marginali, indici delle distribuzioni congiunte, caratterizzazione al secondo ordine, simulazione Monte Carlo. Processi e campi stocastici: distribuzioni congiunte di dimensioni finite, stazionarietà debole e forte, ergodicità, strutture di correlazione e densità spettrali, medie temporali, simulazione Monte Carlo per la generazione di accelerogrammi sismici spettro-compatibili. Nozioni evolute del linguaggio MatLab. Algoritmi per la generazione di campioni virtuali di variabili e vettori aleatori, processi e campi stocastici e loro implementazione.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una esercitazione pratica e una prova orale. L’esercitazione pratica consiste nella generazione numerica, attraverso procedure implementate durante il corso, di variabili e vettori aleatori, processi e campi stocastici con specificate caratteristiche probabilistiche. L’esercitazione ha lo scopo di sviluppare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche alla soluzione di problemi pratici utilizzando il metodo Monte Carlo (descrittore di Dublino 2), di stimolare l’autonomia di giudizio nella scelta dei modelli probabilistici più idonei alla soluzione del problema in esame (descrittore di Dublino 3) e di stimolare la capacità di apprendere gli elementi fondamentali alla base dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 5). La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del modulo (descrittore di Dublino 1), ii) il livello di competenza nell’esporre le tecniche di simulazione attraverso il metodo Monte Carlo (descrittore di Dublino 2), iii) l’autonomia di giudizio (descrittore di Dublino 3) nel proporre il modello più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate (descrittore di Dublino 4), oltre che dimostrare la capacità di apprendere gli elementi fondamentali alla base dei contenuti teorici del corso (descrittore di Dublino 5). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle due prove con i seguenti pesi: esercitazione pratica, peso = 0,5; prova orale, peso = 0,5.

A. Papoulis, S.U. Pillai, Probability random variables, and stochastic processes, McGraw-Hill Inc., 2002. D.E. Newland, An introduction to Random Vibrations, Spectral & Wavelet Analysis, Dover Publication Inc., Mineola, New York, 2005. M. Grigoriu, Stochastic Calculus, Applications in Science and Engineering, Birkhauser, Basel, 2002.

Il corso, avvalendosi di elementi della dinamica dei fluidi, affronta la modellazione dei processi di trasporto degli inquinanti nel fluido atmosfera, di contaminanti nel fluido acqua del sottosuolo, di vapore nel fluido aria al di sopra gli specchi d'acqua naturali o artificiali. Le principali conoscenze acquisite saranno relative a: - descrizione rigorosa del trasporto di inquinanti in atmosfera; - approcci semplificati per la simulazione dei pennacchi di inquinanti (Modello Gaussiano, Modelli a Puff); - modelli di trasporto dei contaminanti disciolti nell’acqua del sottosuolo (sia in zona insatura che satura); - approcci per la stima del processo di evaporazione al di sopra di specchi d’acqua. Le principali abilità saranno quelle di: - selezionare e applicare l’opportuno approccio nella simulazione di processi di inquinamento in atmosfera, con consapevolezza del significato e dei valori attesi per i parametri e le grandezze coinvolti; - selezionare e applicare un modello di trasporto (eventualmente semplificato) per lo studio dell’evoluzione di un pennacchio di contaminante nel recettore suolo (saturo o insaturo) e per l’eventuale progettazione di un opera di bonifica del sito, con adeguata cognizione delle equazioni e dei parametri coinvolti; - quantificare, con l’opportuna metodologia, il processo evaporativo nell’ambito del bilancio idrologico di una riserva d’acqua.

Acquisire le capacità per applicare i modelli in maniera propria e con cognizione di causa per la soluzione di problemi ingegneristici di interesse applicativo.

Il corso, avvalendosi di elementi della dinamica dei fluidi, affronta la modellazione dei processi di trasporto degli inquinanti nel fluido atmosfera, di contaminanti nel fluido acqua del sottosuolo, di vapore nel fluido aria al di sopra gli specchi d'acqua naturali o artificiali ed è pertanto strutturato nelle seguenti Unità didattiche: - Trasporto degli inquinanti nell'atmosfera - Trasporto degli inquinanti nel recettore suolo - Evaporazione da riserve aperte in atmosfera

Il corso parte dalla definizione di un fenomeno fisico di interesse (moto vario in correnti in pressione e a superficie libera) e delle equazioni che lo governano. Si forniscono poi le possibili soluzioni delle equazioni, evidenziando ipotesi e limiti per le pratiche applicazioni, nel contesto della normativa vigente.

Al fine di comprendere lo sviluppo di alcuni modelli matematici descritti nell’ambito del corso e perseguire gli obiettivi di apprendimento, è necessario che lo studente abbia acquisito le seguenti conoscenze: - elementi analitici di base, quali integrali, derivate totali e parziali, equazioni differenziali (forniti nei Corsi di Analisi Matematica del Corso di Laurea in Ingegneria Civile, L-7, o equipollenti); - elementi di dinamica dei fluidi e in particolare delle equazioni del moto e di conservazione dell’acqua in suolo saturo e insaturo (forniti nel Corso di Idrologia e Infrastrutture Idrauliche della Laurea in Ingegneria Civile, L-7, o equipollente); - elementi di termodinamica come i principi della termodinamica, legge di Stefan-Boltzmann. I prerequisiti relativi a elementi di dinamica dei fluidi e in particolare alle equazioni del moto e di continuità in suolo saturo e insaturo sono comunque acquisiti nell'ambito del primo modulo del corso.

Conoscenze di idraulica e fondamenti di informatica.

Il corso è organizzato in: - Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; - Esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna) o con supporto proiettore per la descrizione e l'applicazione di codici che implementano i modelli matematici descritti; - Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Lezioni frontali ed uso in aula del software MatLab e HEC-RAS (http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/).

Il corso, avvalendosi di elementi della dinamica dei fluidi, affronta la modellazione dei processi di trasporto degli inquinanti nel fluido atmosfera, di contaminanti nel fluido acqua del sottosuolo, di vapore nel fluido aria al di sopra gli specchi d'acqua naturali o artificiali ed è pertanto strutturato nelle seguenti tre Unità didattiche. 1. Trasporto degli inquinanti nell'atmosfera (16 ore): i) Richiami della struttura e della composizione dell'atmosfera secca e umida; ii) Equazioni del moto, equazioni di continuità in atmosfera umida con inquinanti, equazione di conservazione per la temperatura potenziale, condizioni iniziali ed al contorno per il sistema completo di equazioni; iii) Trasporto di inquinanti attraverso equazione di diffusione; iv) Modello Gaussiano per il trasporto di inquinanti gassosi, stabilità atmosferica e classi di stabilità di Pasquill, tecniche innovative per la stima della classe di stabilità, velocità del vento alla quota effettiva di immissione degli inquinanti, coefficienti di scambio e loro stima attraverso le formule di Briggs, sovrainnalzamento del pennacchio e sua valutazione attraverso formule empiriche; v) Estensione del Modello Gaussiano per la presenza di inversioni in quota, per il trasporto di particolato, per emissioni non stazionarie. 2. Trasporto degli inquinanti nel recettore suolo (14 ore): i)Caratterizzazione della struttura del suolo, l'acqua nel terreno (contenuto e potenziale), campo di moto dell'acqua nel terreno, acquiferi (definizione e tipologia); ii) Inquinamento del suolo, inquinanti (tipologia e fonti di contaminazione); iii) Trasporto in mezzi saturi (diffusione, avvezione, dispersione meccanica e idrodinamica, equazione di avvezione-dispersione del trasporto del soluto disciolto, dispersività, interazioni contaminante-suolo e riformulazione dell'equazione del trasporto per processi di assorbimento, decadimento radioattivo e biodegradazione); iv) Trasporto in mezzo insaturo (interazioni del soluto con particelle colloidali, equazione fondamentale del trasporto in zona vadosa, modelli di equilibrio e non-equilibrio delle fasi liquida-solida in zona vadosa, percorsi preferenziali nella zona vadosa); v) Strumenti di monitoraggio (pozzi e altre metodologie), strumenti di contenimento di un fenomeno di contaminazione. 3. Evaporazione da riserve aperte in atmosfera (10 ore): i) Meccanismi in gioco nel processo di evaporazione delle riserve idriche; ii) Formulazione dell'evaporazione mediante metodi del bilancio di massa, del bilancio energetico, del trasporto di massa e combinato; iii) Evaporazione e dimensionamento di riserve artificiali per il raffreddamento di impianti; iv) Stima dell'evaporazione attraverso evaporimetro.

Moto vario Richiami delle equazioni del moto vario in condotte in pressione. Integrazione analitica delle equazioni e teoria e pratica delle prove di moto vario. Esercitazione con impiego di MatLab. Integrazione numerica col metodo delle caratteristiche. Condizioni al contorno e impostazione del problema inverso. Confronto della soluzione numerica con misure di laboratorio. Moto permanente e vario in alvei naturali. Richiami delle equazioni. Modelli semplificati ed estesi. Integrazione numerica alle differenze finite. Condizioni al contorno. Applicazioni con Hec-Ras in moto permanente. I ponti e gli argini. Aree di pertinenza fluviale: normativa di riferimento.

Le modalità di verifica del corso sono di seguito specificate. L’esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 30-40 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorici e metodologici forniti e dettagliati nel programma, nonché il livello di abilità e di autonomia di giudizio nel selezionare e utilizzare l’opportuno approccio per ciascun ambito applicativo, con consapevolezza delle ipotesi semplificative che sono alla base, del significato fisico delle quantità coinvolte e dei limiti di validità dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità di comunicazione e di sintesi organica, nonché la proprietà di linguaggio dello studente in relazione agli argomenti teorici e pratici trattati. La valutazione finale verrà effettuata in trentesimi dalla commissione.

Prova scritta e esposizione di una tesina.

Testi di riferimento TESTI_RIF Sì - G. FINZI, G. BRUSASCA, La qualità dell'aria, modelli previsionali e gestionali, Masson, Milano 1991; - C.W. FETTER, Contaminant Hydrogeology, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999; - Dispense del Modulo disponibili sulla piattafoma UNI-STUDIUM. - G. Finzi, G. Brusasca, La qualità dell'aria, modelli previsionali e gestionali, Masson, Milano 1991. - C.W. Fetter, Contaminant Hydrogeology, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999. - Didactic material available in UNI-STUDIUM website

Dispense fornite dal docente. Le slide sono messe a disposizione degli studenti prima di ciascuna lezione.

Il corso di COMPLEMENTI DI COSTRUZIONI IDRAULICHE è finalizzato a fornire le conoscenze teoriche e competenze applicate per la progettazione, la verifica e la gestione delle opere idrauliche complementari delle dighe. Tra queste in particolare saranno trattate le condotte forzate, gli scarichi di superficie e gli scarichi di fondo, gli organi di regolazione, le gallerie in pressione, i pozzi piezometrici e la strumentazione per il controllo statico e dinamico delle dighe e delle sponde del bacino di invaso. In termini formativi il corso completa le competenze acquisite con i corsi di Infrastrutture Idrauliche (Diploma di Laurea) e di Costruzioni idrauliche (Laurea Magistrale) nel quadro di una formazione completa sulle Opere Idrauliche per l'uso civile dell'acqua.

Il Corso è articolato sugli aspetti teorici e applicativi per la progettazione, verifica e gestione delle opere complementari delle dighe: condotte forzate; manufatti di scarico delle dighe, pozzi piezometrici per la protezione delle gallerie in pressione; strumentazione di controllo statico e dinamico delle dighe.

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono acquisite nei seguenti corsi: •Idraulica: idrostatica, correnti in pressione e a superficie libera, foronomia. • Costruzioni Idrauliche: caratteristiche costruttive e statiche delle dighe di ritenuta.

Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con coinvolgimento interattivo degli studenti. Esercitazioni sul moto vario d'insieme e elastico nei sistemi di produzione di energia idroelettrica.

Richiami e complementi sui transitori idraulici nei sistemi idroelettrici. Pozzi piezometrici: pozzi cilindrici; pozzi con camera inferiore e superiore; pozzi con strozzatura; pozzi differenziali; pozzi sfioranti. Scarichi di superficie. Organi di regolazione: paratoie piane; paratoie a segmento; paratoie a ventola; paratoie a tamburo. Disposizione degli scarichi di superficie: dighe tracimabili; sfioratori separati; sfioratori a calice. Idraulica degli scarichi di superficie: ciglio sfiorante; canale laterale di raccolta; scivolo; vasche di dissipazione al piede; dissipatori a risvolto; sfioratori a calice. Scarichi di fondo. Organi di intercettazione: paratoie piane; paratoie a segmento; valvole assiali. Disposizione degli scarichi di fondo. Idraulica degli scarichi di fondo in condizioni stazionarie e non stazionarie. La strumentazione di controllo delle dighe: controllo delle grandezze causa; controllo degli spostamenti; indagini geofisiche con metodi sonici.

La verifica dell'apprendimento consiste in una prova orale della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di dimensionamento e verifica delle opere complementari delle dighe, iii) l’autonomia di giudizio nel discutere i contenuti del corso, iv) la consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle modellazioni idrauliche e statiche, v) la percezione dei livelli di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esprimersi con proprietà di linguaggio, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere in modo efficace i risultati applicativi delle teorie studiate.

Dispense a cura del Docente.

Il corso si pregigge la finalità di fornire un ampio quadro, seppur non esaustivo, sulle tecniche di indagine e di controllo sulle strutture dell'ingegneria civile. Per alcune tecniche il livello di approfondimento sarà tale da consentire allo studente la diretta esecuzione di tali indagini e controlli e di valutarne i relativi risultati.

Il contenuto del corso è volto a fornire agli allievi ingegneri concetti teorici e tecnici relativi ai fondamenti della misurazione, alla teoria degli errori, alla strumentazione di misura, alla sperimentazione su modelli, al controllo sperimentale delle costruzioni esistenti e ai criteri di accettazione dei materiali per impiego strutturale nelle nuove costruzioni. Vengono, inoltre, fornite indicazioni sul collaudo strutturale, ultimo atto amministrativo, necessario per consentire l'utilizzo della costruzione.

Conoscenza della meccanica dei materiali e delle strutture.

Lezioni frontali.

Fondamenti della misurazione, dimensioni ed equazioni dimensionali. Richiami di probabilità e statistica per l'analisi dei dati sperimentali. Generalità sugli strumenti di misura. Teoria degli Errori. Sperimentazione su modelli e leggi di similitudine. Esempi di sperimentazione su modelli. Esempi di applicazione delle Leggi di similitudine. Strumenti di misura di deformazioni e spostamenti. Strumenti di misura di velocità e accelerazione. Strumenti di misura delle forze. Prove sui CLS. Prove sulle murature. Collaudo statico delle costruzioni. Controlli di accettazione dei materiali. Prove di carico. Esempi di indagini e prove di carico. Controllo delle saldature.

L'esame prevede una prova orale. Tale prova consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorico metodologici del corso con particolare riferimento alla progettazione di indagini sperimentali ed alla interpretazione dei risultati ottenuti.

Pozzati, P. : "Teoria e tecnica delle strutture", Vol. 2°, Parte 2a, UTET Oberti, G. "Corso di Tecnica delle Costruzioni, Parte C, Levrotto e Bella. Doebelin, E. O.: "Measurement Systems: Application and Design".

Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze e le abilità necessarie alla progettazione degli impianti di riscaldamento e condizionamento di tipo convenzionale ed illustra i criteri di dimensionamento dei principali componenti. A tal fine, nella fase iniziale, sono trattate tematiche relative al benessere termoigrometrico negli ambienti confinati, al calcolo dei carichi termici, alla normativa vigente in materia di risparmio energetico e alla classificazione degli impianti. Per quanto concerne gli aspetti riguardanti l’acustica, il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti le abilità necessarie alla progettazione acustica delle sale, conoscenze nell’ambito dei requisiti acustici passivi in edilizia, nozioni di base sulla propagazione del suono in ambiente aperto e normative in materia di acustica ambientale. Nell’ambito illuminotecnico il corso ha come obiettivo quello di fornire i criteri di progetto per impianti di illuminazione e conoscenze sulle strumentazioni illuminotecniche. A tal fine, nella fase iniziale, sono trattati richiami su lampade, apparecchi di illuminazione e metodi di progettazione.

Benessere termoigrometrico. Carichi termici. Classificazione degli impianti. Criteri di progetto impianti di riscaldamento e condizionamento: terminali di immissione dell'aria, canali, unità di trattamento aria, ventilconvettori, circuiti idraulici, generatori di calore, macchine frigorifere. Cenni sulla regolazione. Acustica architettonica ed edilizia. Impianti di illuminazione.

Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario avere sostenuto con successo l'esame di Fisica Tecnica. Gli argomenti trattati nel modulo inoltre richiedono di avere la capacità di applicare le relazioni per il calcolo del calore scambiato attraverso le pareti degli edifici e del rendimento termodinamico delle macchine. E' inoltre necessario saper rappresentare i trattamenti dell'aria sul diagramma psicrometrico e saper effettuare calcoli energetici a partire dai dati ricavati dal diagramma. Per gli aspetti connessi all'acustica e alla tecnica dell'illuminazione sono necessarie le nozioni di base trattate nel corso di Fisica Tecnica (grandezze acustiche e grandezze fotometriche, sensazione visiva e sensazione auditiva, concetto di riverberazione, sorgenti luminose artificiali). La conoscenza di queste tecniche rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia superare il corso con profitto.

ll corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del programma; - esercitazioni pratiche finalizzate alla preparazione di una relazione tecnica da discutere in sede di esame; - visita a fine corso ad un impianto di condizionamento reale di un edificio con illustrazione da parte del progettista e/o del gestore del funzionamento dell'impianto stesso.

Unità didattica: Benessere termoigrometrico e criteri di progetto Benessere termoigrometrico e indici del benessere; influenza dei principali parametri ambientali sul benessere (temperatura, umidità relativa, velocità dell'aria, ecc.). Cause di discomfort locale (asimmetria radiante, correnti d'aria, gradiente termico verticale, ecc.). Diagrammi del benessere. Qualità dell'aria e ventilazione degli edifici: metodi semplificati di valutazione e dimensionamento dei sistemi di ventilazione. Strumentazioni di misura (in laboratorio). Unità didattica: Carichi termici Fabbisogno energetico degli edifici: verifiche ai sensi della L.10/91 per opere di piccola e media rilevanza. Condizioni interne ed esterne di progetto e calcolo dei carichi termici estivi ed invernali: carichi termici esterni (trasmissione attraverso l'involucro edilizio, infiltrazione, ventilazione) ed interni (persone, macchinari, illuminazione). Unità didattica: Impianti di climatizzazione Classificazione degli impianti di climatizzazione. Criteri di progettazione degli impianti di riscaldamento e condizionamento convenzionali. Descrizione e dimensionamento dei principali elementi costituenti gli impianti: terminali di immissione dell'aria in ambiente, canalizzazioni, unità di trattamento aria, ventilconvettori, circuiti idraulici. Generatori di calore: tipologie, caratteristiche costruttive e dimensionamento. Macchine frigorifere: tipologie, caratteristiche costruttive e dimensionamento. Cenni sulla regolazione degli impianti. Impianti a pompa di calore. Unità di didattica acustica architettonica ed edilizia: criteri per la progettazione acustica delle sale: materiali e soluzioni. Descrittori della qualità acustica delle sale. Requisiti acustici passivi degli edifici: normativa di riferimento, misure in laboratorio e verifiche in opera. Unità didattica Illuminotecnica: criteri di progettto degli impianti di illuminazione. Sorgenti luminose artificiali.

L'esame prevede una prova orale e la stesura di una relazione tecnica relativa ad un’esercitazione effettuata durante il corso. Le prove orali consistono in una discussione della durata non superiore a circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico metodologici del corso; ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di dimensionamento e degli impianti di climatizzazione e condizionamento di tipo convenzionale, di saper affrontare un problema di acustica architettonica ed edilizia e di tecnica dell’illuminazione; iii) l’apprendimento delle tecniche di di misura o di calcolo riportate nella relazione relativa all’esercitazione effettuata durante il corso; iv) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

• C. Buratti: Impianti di Climatizzazione e Condizionamento, Morlacchi Editore, 2015. - Dispense a cura del docente.

L’insegnamento di Earthquake Engineering I perfeziona la formazione dell’Ingegnere Civile Magistrale dal punto di vista della impostazione della progettazione strutturale antisismica di edifici civili. Il corso illustra i metodi di analisi sismica statica e dinamica lineare; gli schemi strutturali sismo-resistenti; le prescrizioni normative elementari per le costruzioni in zona sismica. Uno spazio didattico è dedicato allo sviluppo guidato e assistito di una applicazione progettuale a livello elementare. I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. Le principali conoscenze acquisite saranno: • conoscenza dei fondamenti dei metodi per l'analisi delle strutture soggette ad azioni sismiche • conoscenza elementare dei comportamenti sismoresistenti degli schemi strutturali fondamentali per la resistenza alle azioni laterali; • conoscenza preliminare delle raccomandazioni normative italiane ed europee riguardanti aspetti generali e di dettaglio del progetto sismo-resistente di costruzioni in c.a. ed acciaio; • conoscenza a livello elementare dei principi fondamentali della protezione sismica delle strutture (resistenza, ridondanza, resilienza, duttilità, gerarchia delle resistenze); Le principali abilità acquisite, intese come capacità di applicare le conoscenze e di adottare con autonomia di giudizio l'approccio più opportuno, saranno: • capacità di impostare l’approccio per la valutazione delle conseguenze delle azioni sismiche su una costruzione; • capacità di interpretare a livello elementare il comportamento di uno schema strutturale ai fini della interpretazione della capacità sismoresistente di un'opera in relazione alle prestazioni attese in caso di terremoto; • capacità di impostare a livello preliminare la progettazione di un sistema strutturale sismoresistente adeguato per la sicurezza sismica di una costruzione.

L’insegnamento di Earthquake Engineering II completa la formazione dell’Ingegnere Civile Magistrale dal punto di vista della progettazione strutturale antisismica di edifici civili. Il corso illustra e completa i metodi di analisi sismica statica e dinamica non lineare; gli schemi strutturali sismo-resistenti; le prescrizioni normative per le costruzioni in zona sismica; i dettagli costruttivi sismoresistenti degli elementi in c.a. ed acciaio; l'isolamento sismico e la dissipazione di energia. Uno spazio didattico è dedicato allo sviluppo guidato e assistito di una applicazione progettuale, completando il progetto impostato nel corso di Earthquake Engineering I. I risultati di apprendimento attesi sono i seguenti. Le principali conoscenze acquisite saranno: • conoscenza completa dei metodi per l'analisi delle strutture soggette ad azioni sismiche • conoscenza approfondita dei comportamenti sismoresistenti degli schemi strutturali fondamentali per la resistenza alle azioni laterali; • conoscenza completa delle raccomandazioni normative italiane ed europee riguardanti aspetti generali e di dettaglio del progetto sismo-resistente di costruzioni in c.a. ed acciaio; • conoscenza dei principi fondamentali della protezione sismica delle strutture (resistenza, ridondanza, resilienza, duttilità, gerarchia delle resistenze); • conoscenza dei sistemi di protezione sismica avanzati basati sull'impiego dell'isolamento alla base e della dissipazione di energia. Le principali abilità acquisite, intese come capacità di applicare le conoscenze e di adottare con autonomia di giudizio l'approccio più opportuno, saranno: • capacità di selezionare e applicare l’opportuno approccio per la valutazione delle conseguenze delle azioni sismiche su una costruzione, con consapevolezza del significato e dei valori dei parametri e delle grandezze coinvolti; • capacità di selezionare e applicare un modello di comportamento di uno schema strutturale ai fini della interpretazione della capacità sismoresistente di un'opera in relazione alle prestazioni attese in caso di terremoto; • capacità di selezionare e applicare le prescrizioni normative rilevanti al progetto di una costruzione in zona sismica e di tradurle in configurazioni costruttive di dettaglio; • capacità di progettare un sistema strutturale sismoresistente adeguato per la sicurezza sismica di una costruzione.

Note di sismologia. Dinamica dei sistemi e analisi modale applicata all’ingegneria sismica. Analisi sismica lineare statica e dinamica. Edificio e sistemi sismo-resistenti. Prescrizioni normative. Zonazione. Criteri elementari di progetto sismo-resistente. Laboratorio di applicazione progettuale parte I.

Analisi sismica non lineare statica e dinamica. Prescrizioni normative e criteri avanzati di progetto sismo-resistente (capacity design). Isolamento sismico e dissipazione. Dettagli di costruzioni in c.a. e acciaio in zona sismica. Cenni di analisi sismica dei ponti. Cenni di identificazione modale delle strutture esistenti per la valutazione delle azioni sismiche. Laboratorio di applicazione progettuale parte II.

Per la comprensione dei contenuti del corso e per il raggiungimento degli obiettivi formativi previsti sono richieste le seguenti conoscenze •Analisi Matematica: tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a più variabili, equazioni differenziali. •Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni di equilibrio statico e dinamico. •Scienza e Tecnica delle Costruzioni: elementi di resistenza dei materiali; analisi statica di solidi prismatici; analisi statica di strutture isostatiche ed iperstatiche (metodo delle forze e degli spostamenti); elementi di meccanica del continuo; metodologia di verifica della sicurezza con il metoto semiprobabilistico degli stati limite; modellazione, analisi, soluzione di sistemi strutturali (travi, telai); metodi di verifica di elementi in c.a. ed acciaio; riferimenti normativi per il progetto e la verifica di elementi in c.a. ed acciaio.

Per la comprensione dei contenuti del corso e per il raggiungimento degli obiettivi formativi previsti sono richieste le seguenti conoscenze •Analisi Matematica: tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a più variabili, equazioni differenziali. •Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni di equilibrio statico e dinamico. •Scienza e Tecnica delle Costruzioni: elementi di resistenza dei materiali; analisi statica di solidi prismatici; analisi statica di strutture isostatiche ed iperstatiche (metodo delle forze e degli spostamenti); elementi di meccanica del continuo; metodologia di verifica della sicurezza con il metoto semiprobabilistico degli stati limite; modellazione, analisi, soluzione di sistemi strutturali (travi, telai); metodi di verifica di elementi in c.a. ed acciaio; riferimenti normativi per il progetto e la verifica di elementi in c.a. ed acciaio.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - esercitazioni in aula per l’impostazione del progetto strutturale di un edificio in calcestruzzo armato o acciaio in zona sismica.

Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - esercitazioni in aula per lo sviluppo a livello esecutivo del progetto strutturale di un edificio in calcestruzzo armato o acciaio in zona sismica (completamento del progetto del corso di Earthquake Engineering I).

Elementi di sismologia Dinamica della litosfera. Cause e meccanismi dei terremoti. Propagazione delle onde sismiche. Leggi del moto sismico, magnitudo, energia, intensità. Elementi di rischio sismico e vulnerabilità. Dinamica dei sistemi Cenni di dinamica strutturale: dinamica sismica dell'oscillatore semplice, spettro di risposta. Spettro di risposta elastico di normativa. Dinamica sismica dei sistemi ad N gradi di libertà; analisi modale; troncamento modale. Analisi statica equivalente, analisi modale con forze statiche equivalenti. Codici di calcolo per l'analisi sismica. Normative sismiche italiane ed europee La normativa italiana, confronti con precedenti normative, riferimenti agli Eurocodici. Zonazione del territorio. Sismologia storica. Microzonazione. Analisi sismica degli edifici: ripartizione delle forze statiche equivalenti sui piani, centro di massa, centro di rigidezza, azioni torcenti. Impostazione del progetto antisismico di un edificio. Configurazioni e sistemi sismo-resistenti. Analisi dei carichi, analisi statica equivalente, analisi modale. Comportamento sismico degli elementi non strutturali. Laboratorio di progettazione: impostazione del progetto antisismico di un edificio in c.a. o in acciaio. Analisi dei carichi, input sismico, scelte di progettazione preliminare.

Analisi sismica non lineare. Equazione del moto dell'oscillatore semplice elasto-plastico. Duttilità: domanda, capacità. Spettro di risposta anelastico. Coefficiente di comportamento. Analisi dinamica non lineare. Analisi statica non lineare. Spettro di capacità. Approfondimenti sulla normativa Italiana e la normativa internazionale. Progetto prestazionale. Morfologia strutturale e coefficiente di comportamento per tipologie di sistemi sismoresistenti. Analisi sismica delle strutture Edifici in c.a.: comportamento sismo-resistente; meccanismi di duttilità; dettagli strutturali. Edifici in acciaio: sistemi sismo-resistenti; coefficiente di comportamento; duttilità; dettagli costruttivi. Cenni di progetto sismico dei ponti. Isolamento sismico e dissipazione di energia Concetti generali. Apparecchi isolatori e dissipatori per la riduzione ed il controllo delle oscillazioni. Cenni di identificazione modale delle strutture esistenti per la valutazione delle azioni sismiche. Introduzione ai problemi inversi ed all'identificazione modale delle strutture, differenze tra EMA e OMA, richiami sui processi stocastici, matrice di densità spettrale di potenza, decomposizione spettrale e decomposizione per valori singolari. Errori di stima dei modi: eccitazione colorata, modi spuri dovuti al rumore e alla sovramodellazione. Richiami di analisi dei segnali. Identificazione a solo output nel dominio della frequenza. Cenni all'identificazione degli smorzamenti ed ai metodi nel dominio del tempo. Cenni al monitoraggio continuo delle strutture per l'identificazione del danno prodotto dai terremoti. Esempi pratici di identificazione sperimentale di costruzioni reali. Laboratorio di progettazione: completamento a livello esecutivo del progetto antisismico di un edificio in c.a. o in acciaio impostato nel corso di Earthquake Engineering I. Progetto e verifica degli elementi strutturali e dei nodi. Gerarchia delle resistenze. Progetto e verifica di una versione isolata alla base.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. Nell'ambito della prova è prevista la presentazione del progetto sviluppato nel laboratorio di progettazione (esercitazioni). La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 40 minuti finalizzata ad accertare: a) la correttezza, completezza ed accuratezza del progetto sviluppato nel laboratorio di progetto (esercitazioni); b) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso; c) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione e soluzione di schemi strutturali sismo-resistenti, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali sollecitate per effetto delle azioni sismiche in campo elastico e post-elastico; d) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con la piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni della struttura e dell'azione sismica, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti; e) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio gli argomenti proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi sulla base del risultato della prova.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. Nell'ambito della prova è prevista la presentazione del progetto sviluppato nel laboratorio di progettazione (esercitazioni). La prova orale consiste in una discussione della durata non superiore a circa 40 minuti finalizzata ad accertare: a) la correttezza, completezza ed accuratezza del progetto sviluppato nel laboratorio di progetto (esercitazioni); b) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso; c) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione e soluzione di schemi strutturali sismo-resistenti, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali sollecitate per effetto delle azioni sismiche in campo elastico e post-elastico; d) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con la piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni della struttura e dell'azione sismica, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti; e) la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio gli argomenti proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi sulla base del risultato della prova.

Materiale didattico e riferimenti bibliografici specifici a cura del docente resi disponibili su UNISTUDIUM. Castellani A., Faccioli E. "Costruzioni in zona sismica". Hoepli. Parducci A. "Progetto delle costruzioni in zona sismica", Liguori Editore. Testi di approfondimento: Chopra A. "Dynamic of structures: theory and application to earthquake engineering ". Prentice Hall. 1995. Bozorgnia Y., Bertero V.V. "Earthquake Engineering". CRC Press. Brincker R., Ventura C. "Introduction to Operational Modal Analysis". Wiley, 2015.

Materiale didattico e riferimenti bibliografici specifici a cura del docente resi disponibili su UNISTUDIUM. Castellani A., Faccioli E. "Costruzioni in zona sismica". Hoepli. Parducci A. "Progetto delle costruzioni in zona sismica", Liguori Editore. Testi di approfondimento: Chopra A. "Dynamic of structures: theory and application to earthquake engineering ". Prentice Hall. 1995. Bozorgnia Y., Bertero V.V. "Earthquake Engineering". CRC Press. Brincker R., Ventura C. "Introduction to Operational Modal Analysis". Wiley, 2015.

Le conoscenze e le competenze acquisite nell'ambito del corso riguardano: a) i metodi per la valutazione del comportamento a collasso delle fondazioni dirette e profonde; b) metodi per la valutazione del comportamento delle strutture di fondazione in condizioni di esercizio; c) i metodi per la determinazione delle azioni sulle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite; d) i metodi per il dimensionamento delle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite; e) l’impiego delle moderne tecniche di indagine per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo e la predisposizione di “modelli geotecnici del sottosuolo” per la verifica della sicurezza agli SLU ed agli SLE; f) l’impiego delle tecniche di misura in sito per il monitoraggio delle opere geotecniche in fase di costruzione ed in esercizio.

Criteri generali di progetto delle fondazioni. Verifica e progetto delle fondazioni superficiali e profonde rispetto agli SLU ed agli SLE. Spinta delle terre. Strutture di sostegno a gravità e flessibili. Verifica e progetto delle strutture di sostegno rispetto agli SLU. Modello geotecnico del sottosuolo: definizione e prescrizioni normative. Metodi per la realizzazione di indagini geotecniche. Prove in laboratorio. Prove in sito. Misure in sito e monitoraggio.

Gli studenti devono avere una conoscenza approfondita dei principi base: a) della meccanica dei mezzi continui (solidi e fluidi); b) della meccanica dei terreni e delle rocce, con particolare riferimento alla descrizione del loro comportamento a rottura ed in condizioni lontane dalla rottura; c) dei teoremi dell’analisi limite e dei metodi dell’equilibrio limite in ingegneria geotecnica.

I metodi didattici impiegati si articolano in: a) Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma, con confronto con gli studenti mediante proposizione di quesiti su diversi aspetti dei problemi trattati; b) Esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna) o mediante l'uso di software applicativi in ambiente excel e matlab; c) Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il programma del corso è suddiviso nelle tre seguenti parti: Parte Prima: Le fondazioni superficiali e profonde. Criteri generali di progetto delle fondazioni. Tipologia delle fondazioni superficiali. Carico limite delle fondazioni superficiali. Verifica delle fondazioni superficiali agli SLU secondo le NTC 2018. Tipologie delle fondazioni su pali. Carico limite dei pali di fondazione rispetto ad azioni verticali ed orizzontali. Verifica delle fondazioni su pali agli SLU secondo le NTC 2018. Valutazione del comportamento in esercizio delle fondazioni dirette e profonde. Interazione terreno-struttura. Limiti di accettabilità per gli spostamenti assoluti e differenziali delle strutture di fondazione. Parte Seconda: Le strutture di sostegno. Strutture di sostegno: classificazione. Spinta delle terre sulle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite. Strutture di sostegno a gravità e flessibili: tecnologie esecutive e metodi di progetto. La verifica agli SLU delle strutture di sostegno a gravità secondo le NTC 2018. Il progetto e la verifica agli SLU delle strutture di sostegno flessibili secondo le NTC 2018. Parte Terza: Progettazione ed esecuzione di indagini geotecniche. Definizione di “modello geotecnico del sottosuolo” in base alle NTC 2018. Richiamo delle principali caratteristiche del comportamento meccanico dei terreni naturali e dei modelli impiegati per descriverlo. Prelievo di campioni dal sottosuolo. Tecniche sperimentali per la misura delle proprietà dei terreni in laboratorio. Prove in sito: prove penetrometriche dinamiche e statiche; prove scissometriche; prove dilatometriche; prove di permeabilità in foro; prove geofisiche per la misura di Vs. Misura di grandezze fisiche nel sottosuolo: pressioni interstiziali, spostamenti, tensione normale totale.

La valutazione prevede una prova orale della durata di 30', divisa in due parti. Nella prima saranno verificate conoscenze e competenze dei candidati riguardo alle metodologie correntemente in uso per le verifiche agli SLU ed agli SLE delle strutture di fondazione (superficiali e profonde) e delle opere di sostegno di scavi. Nella seconda, la verifica delle conoscenze e delle competenze riguardo l'uso dei moderni metodi di indagine per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo e la definizione dei “modelli geotecnici del sottosuolo” delle NTC 2018, nonchè delle tecniche di misura più comuni per il monitoraggio delle opere geotecniche.

C. Viggiani (1999). Fondazioni (2a ed.). Hevelius, Benevento. Bowles, L.E. (1996). Foundation analysis and design. McGraw-Hill. C. Tamagnini (2015). Dispense del corso di Tecnica delle Fondazioni, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Perugia (disponibili su piattaforma UNIStudium).

Le conoscenze e le competenze acquisite nell'ambito del corso riguardano: a) i metodi per la valutazione del comportamento a collasso delle fondazioni dirette e profonde; b) metodi per la valutazione del comportamento delle strutture di fondazione in condizioni di esercizio; c) i metodi per la determinazione delle azioni sulle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite; d) i metodi per il dimensionamento delle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite; e) l’impiego delle moderne tecniche di indagine per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo e la predisposizione di “modelli geotecnici del sottosuolo” per la verifica della sicurezza agli SLU ed agli SLE; f) l’impiego delle tecniche di misura in sito per il monitoraggio delle opere geotecniche in fase di costruzione ed in esercizio.

Criteri generali di progetto delle fondazioni. Verifica e progetto delle fondazioni superficiali e profonde rispetto agli SLU ed agli SLE. Spinta delle terre. Strutture di sostegno a gravità e flessibili. Verifica e progetto delle strutture di sostegno rispetto agli SLU. Modello geotecnico del sottosuolo: definizione e prescrizioni normative. Metodi per la realizzazione di indagini geotecniche. Prove in laboratorio. Prove in sito. Misure in sito e monitoraggio.

Gli studenti devono avere una conoscenza approfondita dei principi base: a) della meccanica dei mezzi continui (solidi e fluidi); b) della meccanica dei terreni e delle rocce, con particolare riferimento alla descrizione del loro comportamento a rottura ed in condizioni lontane dalla rottura; c) dei teoremi dell’analisi limite e dei metodi dell’equilibrio limite in ingegneria geotecnica.

I metodi didattici impiegati si articolano in: a) Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma, con confronto con gli studenti mediante proposizione di quesiti su diversi aspetti dei problemi trattati; b) Esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna) o mediante l'uso di software applicativi in ambiente excel e matlab; c) Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il programma del corso è suddiviso nelle tre seguenti parti: Parte Prima: Le fondazioni superficiali e profonde. Criteri generali di progetto delle fondazioni. Tipologia delle fondazioni superficiali. Carico limite delle fondazioni superficiali. Verifica delle fondazioni superficiali agli SLU secondo le NTC 2018. Tipologie delle fondazioni su pali. Carico limite dei pali di fondazione rispetto ad azioni verticali ed orizzontali. Verifica delle fondazioni su pali agli SLU secondo le NTC 2018. Valutazione del comportamento in esercizio delle fondazioni dirette e profonde. Interazione terreno-struttura. Limiti di accettabilità per gli spostamenti assoluti e differenziali delle strutture di fondazione. Parte Seconda: Le strutture di sostegno. Strutture di sostegno: classificazione. Spinta delle terre sulle strutture di sostegno in condizioni di equilibrio limite. Strutture di sostegno a gravità e flessibili: tecnologie esecutive e metodi di progetto. La verifica agli SLU delle strutture di sostegno a gravità secondo le NTC 2018. Il progetto e la verifica agli SLU delle strutture di sostegno flessibili secondo le NTC 2018. Parte Terza: Progettazione ed esecuzione di indagini geotecniche. Definizione di “modello geotecnico del sottosuolo” in base alle NTC 2018. Richiamo delle principali caratteristiche del comportamento meccanico dei terreni naturali e dei modelli impiegati per descriverlo. Prelievo di campioni dal sottosuolo. Tecniche sperimentali per la misura delle proprietà dei terreni in laboratorio. Prove in sito: prove penetrometriche dinamiche e statiche; prove scissometriche; prove dilatometriche; prove di permeabilità in foro; prove geofisiche per la misura di Vs. Misura di grandezze fisiche nel sottosuolo: pressioni interstiziali, spostamenti, tensione normale totale.

La valutazione prevede una prova orale della durata di 30', divisa in due parti. Nella prima saranno verificate conoscenze e competenze dei candidati riguardo alle metodologie correntemente in uso per le verifiche agli SLU ed agli SLE delle strutture di fondazione (superficiali e profonde) e delle opere di sostegno di scavi. Nella seconda, la verifica delle conoscenze e delle competenze riguardo l'uso dei moderni metodi di indagine per la caratterizzazione geotecnica del sottosuolo e la definizione dei “modelli geotecnici del sottosuolo” delle NTC 2018, nonchè delle tecniche di misura più comuni per il monitoraggio delle opere geotecniche.

C. Viggiani (1999). Fondazioni (2a ed.). Hevelius, Benevento. Bowles, L.E. (1996). Foundation analysis and design. McGraw-Hill. C. Tamagnini (2015). Dispense del corso di Tecnica delle Fondazioni, Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Perugia (disponibili su piattaforma UNIStudium).

Il modulo tratta di idrosistemi, di modelli che ottimizzano la gestione delle risorse idriche e di derivazione delle acque. Il programma inoltre comprende la descrizione delle tecniche della programmazione lineare e dinamica e l’analisi dei processi stocastici per la generazione dei dati. Gli obiettivi formativi sono i seguenti. Il primo obiettivo riguarda l'acquisizione delle principali conoscenze relative a: •la rappresentazione rigorosa degli idrosistemi; •approcci lineari o dinamici per la ricerca della soluzione ottimale nella gestione di idrosistemi complessi; •modelli stocastici per la generazione dei dati; •la derivazione delle acque per la produzione di energia elettrica. Un secondo obiettivo è relativo all'acquisizione delle principali abilità riferite alla capacità di: •selezionare e applicare l’opportuno approccio (eventualmente semplificato) nella ottimizzazione di un idrosistema, con consapevolezza del significato e dei valori attesi per i parametri e le grandezze coinvolti; •selezionare e applicare un modello stocastico per la generazione dei dati in una fissata sezione fluviale di interesse; •selezionare e applicare un metodo di derivazione delle acque per la produzione di energia elettrica.

Il modulo tratta degli impianti per la produzione di energia idroelettrica, degli impianti di irrigazione e la caratterizzazione dei sistemi di monitoraggio delle principali grandezze idrometeorologiche. Gli obiettivi formativi sono i seguenti. Il primo obiettivo riguarda l'acquisizione delle principali conoscenze relative a: •la produzione di energia idroelettrica e tipologie di impianti; •opere di adduzione, di accumulazione, di disconnessione e di convogliamento in pressione dell’acqua fino alle macchine idrauliche; •concetti di idrologia agraria e tecniche di irrigazione •conoscenza dei sistemi di monitoraggio delle grandezze idrometeorologiche Un secondo obiettivo è relativo all'acquisizione delle principali abilità riferite alla capacità di: •selezionare e applicare l’opportuno metodo di produzione di energia idroelettrica, con consapevolezza del significato e dei valori attesi per i parametri e le grandezze coinvolti; •selezionare e applicare le opportune opere di adduzione, di accumulazione, di disconnessione e di convogliamento in pressione dell’acqua fino alle macchine idrauliche e le macchine idrauliche stesse; •selezionare e applicare un metodo di irrigazione; •pianificare e progettare un sistema di monitoraggio delle principali grandezze idrometeorologiche.

Il programma del Modulo è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: 1. IDROSISTEMI 2. IDROSISTEMI E PROGRAMMAZIONE LINEARE 3. IDROSISTEMI E PROGRAMMAZIONE DINAMICA 4. PROCESSI STOCASTICI E GENERAZIONE DEI DATI 5. LA DERIVAZIONE DELLE ACQUE

Il programma del Modulo è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: 1. IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA 2. PROGETTAZIONE OTTIMALE DELLE RETI IDRAULICHE IN PRESSIONE 3. IMPIANTI DI IRRIGAZIONE 4. LA MISURA DELLE PRINCIPALI GRANDEZZE IDROMETEOROLOGICHE

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: •Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a più variabili, equazioni differenziali. •Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico. •Idraulica: idrostatica, correnti in pressione e a superficie libera, foronomia. •Idrologia: componenti di base del ciclo idrologico (formazione e misura delle precipitazioni, modelli di base per la stima delle perdite per infiltrazione e degli idrogrammi di piena).

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: •Analisi Matematica: studio delle funzioni, tecniche di derivazione ed integrazione di funzioni a più variabili, equazioni differenziali. •Fisica e Meccanica Razionale: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico. •Idraulica: idrostatica, correnti in pressione e a superficie libera, foronomia. •Idrologia: componenti di base del ciclo idrologico (formazione e misura delle precipitazioni, modelli di base per la stima delle perdite per infiltrazione e degli idrogrammi di piena).

Il Modulo è organizzato in: •lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; •esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna); •lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il Modulo è organizzato in: •lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; •esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna); •lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il Modulo affronta la descrizione dei principali idrosistemi, le tecniche di ottimizzazione, la gestione degli idrosistemi; fornisce strumenti per la regolazione dei serbatoi e per la derivazione delle acque. Il programma del Modulo è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: •1. IDROSISTEMI Idrosistemi e loro classificazione. Stato di un idrosistema. Tecniche di ottimizzazione. •2. IDROSISTEMI E PROGRAMMAZIONE LINEARE Richiami sulla teoria della programmazione lineare. Algoritmo del simplesso per la ricerca della soluzione ottimale nella gestione di idrosistemi complessi. •3. IDROSISTEMI E PROGRAMMAZIONE DINAMICA Sistema di base ed ipotesi incorporate. Variabili decisionali e variabili di stato. Tecnica di soluzione di modelli DP mediante sottoproblemi. Stima adattiva delle variabili decisionali. •4. PROCESSI STOCASTICI E GENERAZIONE DEI DATI Richiami di statistica e calcolo delle probabilità. Coefficiente di correlazione lineare, stazionarietà, ergodicità, indipendenza, invertibilità. Modelli idrologici e generazione dei dati. Modelli a filtro lineare: modelli a media mobile e modelli autoregressivi. La costruzione di un modello. •5. LA DERIVAZIONE DELLE ACQUE Caratteristiche generali delle utilizzazioni idroelettriche. Produzione di energia idroelettrica mediante serbatoi. Regolazione totale e regolazione parziale dei serbatoi. Produzione di energia idroelettrica senza regolazione dei deflussi. Curve di durata. Impianti ad acqua fluente.

Il Modulo affronta la descrizione degli impianti per la produzione di energia idroelettrica, degli impianti di irrigazione e la caratterizzazione dei sistemi di monitoraggio delle principali grandezze idrometeorologiche. La finalità dell’apprendimento degli argomenti del modulo è la progettazione di opere idrauliche per la produzione di energia elettrica, di impianti di drenaggio e di reti di strumenti di misura delle grandezze idrometeorologiche. Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: 1. IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA La produzione idroelettrica nell'attuale contesto socio-economico. Valutazione del potenziale idroelettrico. Impianti ad acqua fluente, con serbatoio e ad accumulazione per pompaggio. Opere d'adduzione a monte delle condotte forzate: bacini di accumulazione e vasche di oscillazione. Condotte forzate. Caratteristiche funzionali e problemi d'esercizio delle turbine idrauliche. Cenni sulle pompe centrifughe. Criteri di progetto di una centrale idroelettrica. 2. PROGETTAZIONE OTTIMALE DELLE RETI IDRAULICHE IN PRESSIONE Formulazione del problema di progetto di reti aperte e chiuse in termini di programmazione lineare. Reti aperte e chiuse in presenza di pompe. 3. IMPIANTI DI IRRIGAZIONE Concetti di idrologia agraria. L'evapotraspirazione. Impianti irrigui consortili. Reti di ripartizione e distribuzione a superficie libera e in pressione. Irrigazione per sommersione, scorrimento ed infiltrazione. Irrigazione a pioggia e sua meccanizzazione. Irrigazione localizzata. Progetto di un impianto aziendale. Cenni sul progetto di un impianto di drenaggio. 4. LA MISURA DELLE PRINCIPALI GRANDEZZE IDROMETEOROLOGICHE Caratteristiche, modalità di installazione ed impiego di apparecchiatura per la misura di grandezze idrometeorologiche: l'idrometro, il pluviometro, l'anemometro, lo psicrometro, i permeametri (CSIRO, Guelph, doppio anello), il tensiometro, il TDR. Le stazioni di registrazione e gestione dei dati idrometeorologici.

GESTIONE DELLE RISORSE IDRICHE La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova scritta e una prova orale. La prova scritta sarà sostenuta per esigenze logistiche in modo separato rispetto alla prova orale che potrà essere sostenuta in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nella soluzione di problemi riguardanti la gestione delle risorse idriche. Nell’ambito della prova scritta è richiesta la soluzione computazionale di un problema tecnico, e/o l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del modulo, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di ottimizzazione, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle prove con i seguenti pesi: prova scritta, peso = 1/3; prova orale, peso = 2/3. GESTIONE E IMPIANTI PER LE RISORSE IDRICHE La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova scritta e due prove orali. La prova scritta sarà sostenuta per esigenze logistiche in modo separato rispetto alle due prove orali che potranno essere sostenute in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nella soluzione di problemi riguardanti la gestione delle risorse idriche. Nell’ambito della prova scritta è richiesta la soluzione computazionale di un problema tecnico, e/o l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. Le prove orali consistono in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di ottimizzazione, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche degli impianti di produzione di energia idroelettrica, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle tre prove con i seguenti pesi: prova scritta, peso = 1/6; prova orale riguardante le tematiche della Gestione delle Risorse Idriche, peso = 1/3; prova orale riguardante le tematiche degli Impianti Idraulici per Usi Idroelettrici e Irrigui, peso =1/2. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa

IMPIANTI PER USI IDROELETTRICI E IRRIGUI La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del modulo, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di ottimizzazione, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche degli impianti di produzione di energia idroelettrica, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi. GESTIONE E IMPIANTI PER LE RISORSE IDRICHE La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede una prova scritta e due prove orali. La prova scritta sarà sostenuta per esigenze logistiche in modo separato rispetto alle due prove orali che potranno essere sostenute in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS. La prova scritta, della durata di un'ora, consiste nella soluzione di problemi riguardanti la gestione delle risorse idriche. Nell’ambito della prova scritta è richiesta la soluzione computazionale di un problema tecnico, e/o l’analisi metodologica con esemplificazioni computazionali di un problema a contenuto teorico - applicativo. La prova ha lo scopo di verificare la capacità di comprensione delle problematiche proposte durante il corso e quella di applicare correttamente le conoscenze teoriche, l'abilità di formulare in autonomia di giudizio osservazioni appropriate sulle possibili alternative modellistiche, nonché l'abilità di comunicare in modo efficace e pertinente in forma scritta. Le prove orali consistono in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di ottimizzazione, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche degli impianti di produzione di energia idroelettrica, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle tre prove con i seguenti pesi: prova scritta, peso = 1/6; prova orale riguardante le tematiche della Gestione delle Risorse Idriche, peso = 1/3; prova orale riguardante le tematiche degli Impianti Idraulici per Usi Idroelettrici e Irrigui, peso =1/2. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa Nel caso in cui lo studente intenda anticipare l’esame in un anno precedente a quello programmato nel piano di studio, si raccomanda di frequentare il ciclo delle lezioni e di sostenere l’esame nel primo appello utile dopo che le lezioni medesime siano terminate, nel rispetto quindi del semestre di programmazione dell’insegnamento.

1. R.L. BRAS, Hydrology - An introduction to hydrologic science, Addison-Wesley, New York, 1990; 2. R. K. LINSLEY, J. B. FRANZINI, D. L. FREYBERG, G. TCHOBANOGLOUS, Water resources engineering, McGraw-Hill, New York, 1992; 3. L. MAYS, Y. K. TOUNG, Hydrosystems engineering and management, McGraw-Hill, New York, 1992; 4. R.MORBIDELLI, C. CORRADINI, Lezioni di Gestione delle Risorse Idriche, Margiacchi-Galeno, Perugia, 2011.

1.V. ANSELMO, Manuale di riferimento per la misura al suolo delle grandezze idrometeorologiche, CNR-GNDCI, Roma, 1993; 2. ASAE, Design and operation of farm irrigation systems, Jensen, 1980; 3. A.DADONE, Macchine Idrauliche, CLUT, Torino, 1987; 4. G. EVANGELISTI, Impianti idroelettrici, vol. I e II, Patron, Bologna, 1982; 5. R. K. LINSLEY, J. B. FRANZINI, D. L. FREYBERG, G. TCHOBANOGLOUS, Water resources engineering, McGraw-Hill, New York, 1992; 6. L. MAYS, Y. K. TOUNG, Hydrosystems engineering and management, McGraw-Hill, New York, 1992; 7. B. WITHERS, S. VIPOND, Irrigation: Design and practice, Batsford Academic, London, 1974. 8. Dispense del docente disponibili sulla piattaforma APE-LEARNING o UNISTUDIUM.

Il modulo/corso tratta di fenomeni erosivi e di esondazione dei corsi d’acqua ed è finalizzato alla sistemazione dei bacini idrografici, alla progettazione di opere idrauliche, alla gestione delle risorse idriche. Gli obiettivi formativi sono i seguenti. Il primo obiettivo è relativo all'acquisizione delle conoscenze che riguarderanno: •le opere per il contenimento dell’erosione; •la correzione e sistemazione dei torrenti di scavo; •la correzione e sistemazione dei torrenti di trasporto; •la sistemazione dei fiumi; •le opere fluviali per la difesa dalle inondazioni. Il secondo obiettivo riguarderà l'acquisizione delle principali abilità volte a: •selezionare e applicare l’opportuno approccio (eventualmente semplificato) nella simulazione del processo di erosione fluviale o di esondazione del corso d’acqua, con consapevolezza del significato e dei valori attesi per i parametri e le grandezze coinvolti; •pianificare e progettare un intervento strutturale e/o non strutturale ai fini del controllo dei fenomeni erosivi o di difesa dalle piene fluviali.

Il programma del Modulo è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: •opere per il contenimento dell’erosione •correzione e sistemazione dei torrenti •sistemazione dei fiumi •opere fluviali per la difesa dalle inondazioni

Le conoscenze richieste per comprendere i contenuti del corso e raggiungere gli obiettivi formativi previsti sono le seguenti: •Idraulica: idrostatica, correnti in pressione e a superficie libera, foronomia. •Idrologia: componenti di base del ciclo idrologico (formazione e misura delle precipitazioni, modelli di base per la stima delle perdite per infiltrazione e degli idrogrammi di piena). •Scienza delle Costruzioni: elementi di resistenza dei materiali, analisi statica di solidi prismatici. •Ingegneria dei Corsi d’Acqua: sforzo tangenziale, resistenza al moto, trasporto dei sedimenti (incipiente movimento).

Il Modulo è organizzato in: •lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con confronto con gli studenti; •esercitazioni in aula svolte nella modalità classica (alla lavagna); •lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.

Il Modulo affronta la descrizione dei fenomeni erosivi e di esondazione dei corsi d’acqua. La finalità dell’apprendimento degli argomenti del corso è la progettazione di opere idrauliche, la protezione del territorio e la gestione delle risorse idriche. Il programma è strutturato nelle seguenti Unità didattiche: •Opere per il contenimento dell’erosione: copertura vegetale ed effetto bosco, drenaggi montani, barriere a secco, in gabbioni, graticciate e viminate secche e vive, fascinate, staccionate, cespugliamenti, idrosemine, coperture nero-verde. •Correzione e sistemazione dei torrenti di scavo. Sistemazione a gradinata, sistemazione a cunetta. Dimensionamento e costruzione delle briglie: la gaveta, lo spessore del coronamento, il profilo del corpo briglia, l’analisi delle forze, le condizioni di stabilità, i criteri di dimensionamento, apporto statico delle sponde, fondazioni delle briglie a gravità. Briglie in terra, briglie in cls armato, briglie prefabbricate, in legname, in gabbioni, in scogliera. Manufatti accessori delle briglie. Soglie di fondo. •Correzione e sistemazione dei torrenti di trasporto. Briglie selettive. Piazze di deposito: camera di Venetz, labirinto di Gras. •Sistemazione dei fiumi. Opere longitudinali continue: scogliere, difesa in gabbioni, difese rigide, rivestimenti di sponda in materassi Reno. Opere trasversali discontinue: pennelli (criteri di dimensionamento e campi di impiego). •Opere fluviali per la difesa dalle inondazioni : Sistemazioni d’alveo. Argini. Serbatoi di laminazione, casse di espansione, scolmatori, diversivi. Preannuncio delle piene in tempo reale.

La verifica degli obiettivi formativi dell’insegnamento (esame) prevede, a completa discrezione dello studente, due prove orali (Modalità 1) o una sola prova orale (Modalità 2). Modalità 1 Le prove orali, che potranno essere sostenute in sessioni diverse o nella stessa sessione secondo il calendario degli esami stabilito dal CdS, consistono in una discussione della durata di circa 45 minuti ciascuna finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione idrologica, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche delle opere di sistemazione dei bacini idrografici e delle opere ad esse complementari, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni idrologiche e statiche, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. Le prove orali hanno anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi mediando i risultati delle due prove entrambe con peso =1/2. Modalità 2 La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 75 minuti finalizzata ad accertare: i) il livello di conoscenza dei contenuti teorico-metodologici dei due moduli, ii) il livello di competenza nell’esporre le possibili soluzioni tecniche di problemi di modellazione idrologica, di dimensionamento e verifica delle componenti strutturali ed idrauliche delle opere di sistemazione dei bacini idrografici e delle opere ad esse complementari, iii) l’autonomia di giudizio nel proporre l’approccio più opportuno per ciascun ambito applicativo, con piena consapevolezza delle ipotesi semplificative adottate nelle diverse modellazioni idrologiche e statiche, del significato fisico delle grandezze coinvolte, del livello di indeterminazione dei risultati conseguiti. La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione e di riassumere i risultati applicativi delle teorie studiate. La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa Nel caso in cui lo studente intenda anticipare l’esame in un anno precedente a quello programmato nel piano di studio, si raccomanda di frequentare il ciclo delle lezioni e di sostenere l’esame nel primo appello utile dopo che le lezioni medesime siano terminate, nel rispetto quindi del semestre di programmazione dell’insegnamento.

•G. Benini, Sistemazioni idraulico forestali, Ed. UTET, 1992. •V. Ferro, La Sistemazione dei Bacini Idrografici, McGraw-Hill, Milano, 2002 •Dispense del docente, disponibili sulla piattaforma UNISTUDIUM.

Obiettivo dell'Insegnamento è fornire le conoscenze sulle tipologie di danneggiamento, sulla metodologia per la valutazione della sicurezza e sulle tecniche di intervento delle costruzioni esistenti.

L'Insegnamento fornisce le conoscenze per effettuare la valutazione della sicurezza di costruzioni esistenti e per progettare gli interventi di consolidamento, con specifico riferimento a costruzioni in muratura e in cemento armato.

Le conoscenze di base necessarie per comprendere i contenuti del corso e saper applicare le tecniche descritte nell'insegnamento sono le seguenti: - elementi di Meccanica Razionale (calcolo vettoriale, equazioni dell'equilibrio dinamico); - elementi di Scienza delle Costruzioni (criteri di resistenza dei materiali, meccanica del continuo); - elementi di Tecnica delle Costruzioni (progetto di elementi strutturali in acciaio e cemento armato).

L'Insegnamento è organizzato nel seguente modo: • Lezioni frontali in aula sugli argomenti del programma; • Esercitazioni in aula relative agli aspetti più tecnici del programma.

• Elementi resistenti e malte: classificazione e caratteristiche meccaniche, tipologie murarie, resistenza a compressione della muratura, legame tensioni-deformazioni, moduli di elasticità, resistenza a trazione e a taglio, caratteristiche meccaniche delle murature secondo le NTC, resistenze di progetto, combinazioni delle azioni, verifiche con il metodo agli SL; - Cenni alla caratterizzazione dell'azione sismica, meccanismi di collasso dovuti al sisma, criteri di progetto metodi di analisi locale e globale, analisi statica e dinamica lineare, analisi statica e dinamica non lineare, costruzioni semplici; - Costruzioni esistenti: quadro normativo, livelli di conoscenza, adeguamento e miglioramento, verifiche globali e locali, degrado e dissesti di strutture in muratura e possibili cause; - Interventi sulle fondazioni: allargamento della base fondale, sottofondazioni, micropali; - Interventi su strutture verticali: sarcitura lesioni, trattamenti chimici, sostituzione muratura (cuci-scuci), iniezioni di miscele leganti, perforazioni armate, cerchiature, inserimento cordoli, tiranti, intonaco armato, realizzazione aperture, calcolo architravi; - Interventi sui solai e su archi, volte e cupole: impregnazione, consolidamento travi, irrigidimento, getto soletta, controventatura, eliminazione spinta, fondamenti del calcolo delle strutture in legno; - Durabilità e degrado del calcestruzzo armato, materiali e tecnologie applicative per il rinforzo strutturale e l'adeguamento sismico delle strutture in c.a.

La verifica degli obiettivi formativi dell'insegnamento (esame) prevede una prova orale. La prova orale consiste in una discussione di durata non superiore a quarantacinque minuti finalizzata ad accertare: il livello di conoscenza acquisito dallo studente in merito agli argomenti dell'insegnamento (descrittore di Dublino 1), il livello di competenza nell'esporre le tecniche di progettazione e verifica di costruzioni in muratura, le tecniche di valutazione della sicurezza di costruzioni esistenti e le tecniche di progettazione degli interventi di consolidamento (descrittore di Dublino 2), l'autonomia di giudizio nella scelta del tipo di analisi sismica più opportuna per ogni tipologia di edificio e nella scelta dell'intervento di consolidamento (descrittore di Dublino 3), la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione e di sostenere un rapporto dialettico durante la discussione (descrittore di Dublino 4). La valutazione finale verrà effettuata dalla Commissione in trentesimi.

Il materiale didattico è costituito dalle dispense del docente che verranno fornite di pari passo con lo svolgimento delle lezioni. Ulteriori riferimenti bibliografici per l’approfondimento verranno specificati di volta in volta dal docente.