| FONDAMENTI DI GEOTECNICA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: II corso si propone di fornire allo studente allo studio le informazioni di base necessarie per la descrizione e la caratterizzazione meccanica dei terreni, per la comprensione della loro risposta meccanica, per lo sviluppo di verifiche di sicurezza nei settori di interesse geotecnico. Premessa indispensabile è l'acquisizione della capacità di analizzare i moti di filtrazione, in regime sia stazionario sia vario, di analizzare i fenomeni di consolidazione, di comprendere il ruolo delle condizioni di drenaggio nella caratterizzazione delle condizioni al contorno dei domini geotecnici di interesse, con particolare riferimento alle condizioni di stato limite ultimo dei sistemi geotecnici. Agli studenti del corso di Fondamenti di Geotecnica saranno forniti i metodi di base per progettare e verificare in ambito geotecnico semplici strutture di sostegno (paratie, muri), stimare cedimenti di manufatti (edifici, colmate, ..), valutare portate filtranti attraverso strutture di terra, gallerie drenanti. Le tematiche trattate sono inquadrate nel contesto più ampio della teoria e della sicurezza delle strutture geotecniche, anche con riferimenti al panorama normativo nazionale ed internazionale.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Alla fine dell'’insegnamento lo studente dovrà possedere le conoscenze necessarie alla comprensione del comportamento meccanico dei terreni e delle terre, le modalità di verifica e di progettazione generale e di dettaglio anche con riferimento alle prescrizioni normative nazionali. Le conoscenze acquisite saranno utilizzate dallo studente per affrontare successivi insegnamenti.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente dovrà essere in grado di risolvere problemi relativi ai moti di filtrazioni attraverso strutture geotecniche naturali ed artificiali, calcolare i valori attesi di cedimenti indotti da carichi applicati in superficie, programmare indagini in laboratorio finalizzate alla caratterizzazione meccanica di terreni e terre. Dovrà essere inoltre in grado di individuare le tipologie strutturali più idonee di sostegno di terrapieni e scavi, dimensionare semplici strutture di sostegno, effettuarne correttamente le necessarie verifiche in ambito geotecnico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: L'autonomia di giudizio viene sviluppata mediante le esercitazioni, individuali o di gruppo, che richiedono allo studente uno studio individuale e il confronto con i colleghi. Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di svolgere un esame critico di verifica della corretta applicazione delle conoscenze acquisite alla progettazione.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente, sia durante i ricevimenti con il docente durante l’anno, sia alla fine del corso, attraverso le prove sia scritta sia orale, dovrà essere in grado di illustrare correttamente, con adeguato uso di termini tecnici le conoscenze e le competenze pratiche acquisite.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente dovrà essere in grado di affrontare agevolmente lo studio di aspetti più complessi relativi alle strutture geotecniche nel corso di insegnamenti successivi o nel corso della vita professionale.
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Canale Unico
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Docente
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FEDERICO FRANCESCO
(programma)
Introduzione alle principali applicazioni dell’Ingegneria Geotecnica nell’'Ingegneria Civile, nell’' Ingegneria Edile. Cenni alle costruzioni di materiali sciolti: rilevati, argini fluviali, dighe di ritenuta. Identificazione e proprietà indici dei terreni e delle rocce; limiti di consistenza; complessi di adsorbimento; classificazioni geotecniche. Ripartizione degli sforzi fra le fasi solida e fluida; “ principio delle pressioni efficaci” nei terreni saturi. Stati di tensione e di deformazione; cerchi del Mohr; tensioni geostatiche; effetto della falda e della capillarità; suzione; coefficiente di spinta orizzontale a riposo; tensioni in pendio indefinito; percorsi di sollecitazione; comportamento elastico dei terreni. Prove di compressione edometrica ed isotropica; moduli e indici di compressibilità; cause ed effetti meccanici della sovraconsolidazione; compressibilità secondaria. Moti di filtrazione; esperienza di Darcy; misura del coefficiente di permeabilità; azioni di trascinamento; equazione di Laplace; condizioni al contorno ed iniziale; superficie libera; eterogeneità ed anisotropia; reticolo idrodinamico; sifonamento; applicazioni. Fenomeno della consolidazione; analogia idromeccanica; consolidazione monodimensionale; equazione governante e soluzione; fattore tempo, grado di consolidazione; applicazioni. Prove triassiali e di taglio diretto; stato critico; parametri di resistenza; condizioni di picco e residua; resistenza non drenata; criteri di rottura di Mohr-Coulomb e di Tresca; formule di Rankine. Tensioni e spostamenti nel terreno indotti da carichi nell'ipotesi di comportamento elastico dei terreni; formule di Boussinesq, Mindlin, Cerruti; esempi di calcolo. Metodi dell’ equilibrio limite; analisi della stabilità di pendii e scavi; metodo dei cunei; carico limite di fondazioni dirette; spinta su opere di sostegno.
 Atkinson J. H. (1997) - Geotecnica. Meccanica delle terre e fondazioni. McGraw-Hill. Jappelli ed al. (1997) - Manuale di Ingegneria Civile, ESAC, Zanichelli. Lambe T. W., Whitman. R. V. (1997) - Meccanica dei Terreni. Flaccovio Editore, Palermo. Wood D.M. (1990) - Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics. Cambridge University Press.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
Valutazione di un progetto
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