Manuale teorico-pratico, aggiornato alle NTC 2018, per i professionisti che si occupano di calcolo strutturale. Gli argomenti trattati sono raggruppati nella seguenti sezioni:

• 1. Introduzione al calcolo strutturale;
• 2. Nozioni sulle azioni e carichi sulle costruzioni: azioni e carichi sulle costruzioni; azione della neve; azione del vento; azione sismica; azioni della temperatura; azioni eccezionali;
• 3. Materiali da costruzione e verifiche agli SLU e agli SLE: progettazione geotecnica; il cemento armato; l’acciaio; il legno; costruzioni in muratura;
• 4. Esempi di calcolo ai sensi delle NTC 2018: esempi di calcolo di geotecnica, cemento armato, acciaio, legno e muratura; sagomario dei profilati in acciaio; tabelle delle classi di resistenza per il legno massiccio e lamellare.

Il software incluso Calc21, grazie ai seguenti gruppi di applicativi, consente il calcolo e la verifica degli elementi strutturali in muratura, acciaio e cemento armato:

• MURATURA
  • Calcolo di una muratura soggetta a carico concentrato
  • Verifica di architrave in acciaio su parete in muratura portante
• ACCIAIO
  • Verifica di stabilità delle aste compresse
  • Calcolo del giunto colonna-colonna
  • Calcolo del giunto di base
  • Verifica delle saldature di profili rettangolari
• CEMENTO ARMATO
  • Calcolo dell’armatura di una sezione rettangolare compressa in c.a.
  • Verifica a trazione di una sezione rettangolare in c.a.
  • Verifica di fessurazione di sezioni in c.a.
  • Verifica a flessione semplice di una sezione in c.a.
  • Calcolo della tensione tangenziale di aderenza cls-acciaio
  • Verifica a punzonamento
  • Verifica dei limiti di armatura per pilastri e travi in c.a.
  • Verifica dei limiti geometrici
• UTILITÀ
  • Calcolo dell’ampiezza del giunto sismico
  • Calcolo del carico della neve
  • Calcolo del carico del vento

REQUISITI HARDWARE E SOFTWARE
Processore da 2.00 GHz; MS Windows XP/Vista/7/8 (per utenti MS Windows Vista/7/8 sono necessari i privilegi di “amministratore”); 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Word 2003-2007; Risoluzione monitor consigliata 1600x900; Ac-cesso ad internet e browser web (supportati Firefox 4, Opera 10, Safari 5, Chrome 12, Internet Explorer 7).

INTRODUZIONE
INTRODUZIONE AL CALCOLO STRUTTURALE
1.1. Stati limite ultimi (SLU)
1.2. Stati limite di esercizio (SLE)
1.3. Sicurezza antincendio
1.4. Durabilità
1.5. Robustezza
1.6. Verifiche
AZIONI E CARICHI SULLE COSTRUZIONI
2.1. La classificazione delle azioni
2.2. La caratterizzazione delle azioni elementari
2.3. Le combinazioni delle azioni
2.4. Le azioni permanenti
2.5. Pesi propri dei materiali strutturali
2.6. I carichi permanenti non strutturali
2.7. Sovraccarichi (carichi variabili)
2.7.1. Sovraccarichi verticali uniformemente distribuiti
2.7.2. Sovraccarichi verticali concentrati
2.7.3. Sovraccarichi orizzontali lineari
2.7.4. Elementi divisori interni
AZIONE DELLA NEVE
3.1. Coefficiente di forma per le coperture
3.1.1. Copertura ad una falda
3.1.2. Copertura a due falde
3.2. Coefficiente di esposizione
3.3. Coefficiente termico
3.4. Valore caratteristico del carico della neve al suolo
3.5. Esempio di calcolo dell’azione della neve al suolo
AZIONE DEL VENTO
4.1. Velocità base di riferimento
4.2. Velocità di riferimento
4.3. Pressione del vento
4.4. Azione tangente del vento
4.5. Pressione cinetica di riferimento
4.6. Coefficiente di esposizione
4.7. Coefficiente aerodinamico
4.8. Coefficiente dinamico
4.9. Avvertenze progettuali
4.10. Esempio di calcolo dell’azione del vento
AZIONE SISMICA
5.1. Stati limite e relative probabilità di superamento
5.2. Categorie di sottosuolo e condizioni topografiche
5.2.1. Categorie di sottosuolo
5.2.2. Condizioni topografiche
5.3. Valutazione dell’azione sismica
5.3.1. Descrizione del moto sismico in superficie e sul piano di fondazione
5.3.2. Spettro di risposta elastico in accelerazione
5.3.2.1. Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali
5.3.2.2. Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente verticale
5.3.2.3. Spettro di risposta elastico in spostamento delle componenti orizzontali
5.3.3. Spostamento orizzontale e velocità orizzontale del terreno
5.3.4. Spettri di progetto per gli stati limite di esercizio
5.3.5. Spettri di progetto per li stati limite di danno (SLD), di salvaguardia della vita (SLV) e di prevenzione del collasso (SLC)
5.3.6. Impiego di storie temporali del moto del terreno
5.4. Effetti della variabilità spaziale del moto
5.4.1. Variabilità spaziale del moto
5.4.2. Spostamento assoluto e relativo del terreno
AZIONI DELLA TEMPERATURA
6.1. Temperatura dell’aria esterna
6.2. Temperatura dell’aria interna
6.3. Distribuzione della temperatura negli elementi strutturali
6.4. Azioni termiche sugli edifici
6.5. Particolari precauzioni nel progetto di strutture soggette ad azioni termiche speciali
6.6. Effetti delle azioni termiche
AZIONI ECCEZIONALI
7.1. Incendio
7.1.1. Richieste di prestazione
7.1.2. Classi di resistenza al fuoco
7.1.3. Criteri di progettazione
7.1.4. Procedura di analisi della resistenza al fuoco
7.2. Esplosioni
7.2.1. Classificazione delle azioni dovute alle esplosioni
7.2.2. Modellazione delle azioni dovute alle esplosioni
7.2.3. Criteri di progettazione
7.3. Urti
7.3.1. Classificazione delle azioni dovute agli urti
7.3.2. Urti da traffico veicolare
PROGETTAZIONE GEOTECNICA
8.1. Articolazione del progetto
8.2. Caratterizzazione e modellazione geologica del sito
8.3. Indagini, caratterizzazione e modellazione geotecnica
8.4. Verifiche della sicurezza e delle prestazioni
8.4.1. Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi (SLU)
8.4.1.1. Azioni
8.4.1.2. Resistenze
8.4.2. Verifiche strutturali con l’analisi di interazione terreno-struttura
8.4.3. Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi idraulici
8.4.4. Verifiche nei confronti degli stati limite di esercizio (SLE)
8.4.5. Impiego del metodo osservazionale
8.4.6. Monitoraggio del complesso opera-terreno
8.5. Stabilità dei pendii naturali
8.5.1. Modellazione geologica del pendio
8.5.2. Modellazione geotecnica del pendio
8.5.3. Verifiche di sicurezza
8.5.4. Interventi di stabilizzazione
8.5.5. Controlli e monitoraggio
8.6. Opere di fondazione
8.6.1. Fondazioni superficiali
8.6.1.1. Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)
8.6.1.2. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE)
8.6.2. Fondazioni su pali
8.6.2.1. Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)
8.6.2.2. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE)
8.6.2.3. Verifiche agli stati limite ultimi (SLU) delle fondazioni miste
8.6.2.4. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE) delle fondazioni miste
8.6.2.5. Aspetti costruttivi
8.6.2.6. Controlli d’integrità dei pali
8.6.2.7. Prove di carico
8.7. Opere di sostegno
8.7.1. Azioni
8.7.2. Verifiche agli stati limite
8.7.3. Verifiche di esercizio (SLE)
8.8. Tiranti di ancoraggio
8.8.1. Criteri di progetto
8.8.2. Verifiche di sicurezza (SLU)
8.8.3. Aspetti costruttivi
8.8.4. Prove di carico
8.9. Opere in sotterraneo
8.9.1. Caratterizzazione geologica
8.9.2. Caratterizzazione e modellazione geotecnica
8.9.3. Criteri di progetto
8.9.4. Analisi progettuale e verifiche di sicurezza
8.9.5. Controllo e monitoraggio
8.10. Opere di materiali sciolti e fronti di scavo
8.10.1. Criteri generali di progetto
8.10.2. Verifiche di sicurezza (SLU)
8.10.3. Verifiche in condizioni di esercizio (SLE)
8.10.4. Aspetti costruttivi
8.10.5. Controlli e monitoraggio
8.10.6. Fronti di scavo
8.11. Miglioramento e rinforzo dei terreni e delle rocce
8.11.1. Monitoraggio
8.12. Consolidamento geotecnico di opere esistenti
8.12.1. Indagini geotecniche e caratterizzazione geotecnica
8.12.2. Tipi di consolidamento geotecnico
8.12.3. Controlli e monitoraggio
8.13. Discariche controllate e rifiuti e depositi di inerti
8.13.1. Discariche controllate
8.13.2. Depositi di inerti
8.14. Fattibilità di opere su grandi aree
8.14.1. Indagini specifiche
IL CEMENTO ARMATO
9.1. Calcestruzzo
9.2. Resistenza a compressione
9.3. Resistenza a trazione
9.4. Modulo elastico
9.5. Coefficiente di Poisson
9.6. Coefficiente di dilatazione termica
9.7. Ritiro
9.8. Viscosità
9.9. Durabilità
9.10. Diagrammi di progetto tensione-deformazione del calcestruzzo (NTC 2018)
9.11. Controlli di accettazione del calcestruzzo
9.12. Controllo della resistenza del calcestruzzo in opera
9.13. Acciaio per cemento armato
9.14. Accertamento delle proprietà meccaniche
9.15. Caratteristiche dimensionali e di impiego
9.16. Reti e tralicci elettrosaldati
9.17. Saldabilità
9.18. Tolleranze dimensionali
9.19. Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU)
9.20. Tensione tangenziale di aderenza acciaio-calcestruzzo
9.21. Resistenza a sforzo normale e flessione (elementi monodimensionali)
9.22. Elementi senza armature trasversali resistenti a taglio
9.23. Elementi con armature trasversali resistenti al taglio
9.24. Verifica al punzonamento di lastre soggette a carichi concentrati
9.25. Resistenza nei confronti di sollecitazioni torcenti
9.26. Resistenza di elementi tozzi, nelle zone diffusive e nei nodi
9.27. Resistenza a fatica
9.28. Indicazioni specifiche relative a pilastri e pareti – Pilastri cerchiati
9.29. Indicazioni specifiche relative a pilastri e pareti – Verifiche di stabilità per elementi snelli
9.30. Indicazioni specifiche relative a pilastri e pareti – Metodi di verifica
9.31. Indicazioni specifiche relative a pilastri e pareti – Verifica dell’ancoraggio delle barre di acciaio con il calcestruzzo
9.32. Verifica per situazioni transitorie
9.33. Verifica per situazioni eccezionali
9.34. Progettazione integrata da prove e verifica mediante prove
9.35. Verifica dell’aderenza delle barre di acciaio con il calcestruzzo
9.36. Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE)
9.37. Verifiche di deformabilità
9.38. Verifica delle vibrazioni
9.39. Verifica di fessurazione
9.40. Verifica delle tensioni di esercizio
9.41. Verifica per situazioni transitorie
9.42. Verifica per situazioni eccezionali
9.43. Dettagli costruttivi per travi e pilastri
9.44. Dettagli costruttivi
9.45. Limitazioni geometriche
9.46. Limitazioni di armatura
L’ACCIAIO
10.1. Prodotti siderurgici
10.2. Profilati metallici
10.3. Sezioni a doppio T
10.4. Sezioni a C
10.5. Sezioni a L
10.6. Imperfezioni
10.7. Imperfezioni meccaniche
10.8. Imperfezioni geometriche
10.9. Prove meccaniche sull’acciaio
10.10. Prova di trazione
10.11. Prova di compressione globale
10.12. Prova di resilienza
10.13. Prova di piegamento
10.14. Prova di durezza
10.15. Prova a fatica
10.16. Verifiche agli stati limite per le costruzioni in acciaio
10.17. Analisi strutturale – Classificazione delle sezioni
10.18. Analisi strutturale – Capacità resistente delle sezioni
10.19. Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU)
10.20. Resistenza di progetto a trazione
10.21. Resistenza di progetto a compressione
10.22. Resistenza di progetto a flessione retta
10.23. Resistenza di progetto a taglio
10.24. Resistenza di progetto a torsione
10.25. Resistenza di progetto a flessione e taglio
10.26. Resistenza di progetto a presso o tenso flessione retta
10.27. Resistenza di progetto a presso o tenso flessione biassiale
10.28. Resistenza di c progetto a flessione, taglio e sforzo assiale
10.29. Stabilità delle membrature – aste compresse
10.30. Stabilità delle travi inflesse
10.31. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE)
10.32. Spostamenti verticali
10.33. Spostamenti laterali
10.34. Stato limite di vibrazioni
10.35. Verifiche per situazioni progettuali transitorie
10.36. Verifiche per situazioni progettuali eccezionali
10.37. Progettazione integrata da prove e verifica mediante prove
10.38. Unioni
10.39. Unioni con bulloni e chiodi
10.40. Collegamenti con perni
10.41. Unioni saldate
10.42. Requisiti per la progettazione e l’esecuzione
10.43. Spessori limite
10.44. Acciaio incrudito
10.45. Giunti di tipo misto
10.46. Problematiche specifiche
10.47. Apparecchi di appoggio
10.48. Verniciatura e zincatura
10.49. Criteri di durabilità
10.50. Resistenza al fuoco
IL LEGNO
11.1. Il legno da costruzione
11.2. Legno massiccio
11.3. Legno lamellare
11.4. Valutazione della sicurezza
11.5. Analisi strutturale
11.6. Classi di durata del carico
11.7. Classi di servizio
11.8. Resistenza di progetto
11.9. Collegamenti
11.10. Elementi strutturali
11.11. Sistemi strutturali
11.12. Robustezza
11.13. Durabilità
11.14. Regole per l’esecuzione
11.15. Verifiche agli Stati Limite per le costruzioni in legno
11.16. Verifiche di resistenza agli Stati Limite Ultimi (SLU)
11.17. Trazione parallela alla fibratura
11.18. Trazione perpendicolare alla fibratura
11.19. Compressione parallela alla fibratura
11.20. Compressione perpendicolare alla fibratura
11.21. Compressione inclinata rispetto alla fibratura
11.22. Flessione
11.23. Tensoflessione
11.24. Pressoflessione
11.25. Taglio
11.26. Torsione
11.27. Taglio e Torsione
11.28. Verifiche di stabilità
11.29. Elementi inflessi (instabilità di trave)
11.30. Elementi compressi (instabilità di colonna)
11.31. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE)
COSTRUZIONI IN MURATURA
Definizioni
12.1. Elementi resistenti in muratura
12.1.1. Elementi artificiali
12.1.2. Elementi naturali
12.2. Murature
12.2.1. Caratteristiche meccaniche delle murature
12.2.2. Organizzazione strutturale
12.2.3. Analisi strutturale
12.2.3.1. Analisi lineare statica
12.2.3.2. Analisi statica non lineare
12.2.3.3. Analisi dinamica non lineare
12.2.4. Verifiche
12.2.5. Resistenze di progetto
12.2.6. Verifiche agli stati limite ultimi
12.2.7. Verifiche agli stati limite di esercizio
12.2.8. Verifiche semplificate
12.3. Muratura ordinaria – regole di dettaglio
12.4. Muratura armata
12.5. Muratura confinata
12.6. Verifiche per situazioni transitorie
12.7. Verifiche per situazioni eccezionali
12.8. Resistenza al fuoco
12.9. Progettazione integrata da prove e verifica mediante prove
12.10. Altri sistemi costruttivi
ESEMPI DI CALCOLO – GEOTECNICA
13.1. Calcolo del peso specifico di un campione di terreno
13.2. Calcolo dello stato tensionale di un terreno
13.3. Calcolo dello stato tensionale in un punto di un terreno
13.4. Calcolo dello stato tensionale in più punti di un terreno
13.5. Calcolo del carico limite di una fondazione nastriforme
13.6. Calcolo del carico limite di una fondazione
13.7. Calcolo della larghezza di una fondazione nastriforme
ESEMPI DI CALCOLO – CEMENTO ARMATO
14.1. Esempio di verifica a compressione di una sezione rettangolare in c.a.
14.2. Progetto di una sezione rettangolare in c.a. soggetta a sforzo normale di compressione
14.3. Verifica a trazione di una sezione rettangolare in c.a.
14.4. Calcolo della tensione tangenziale di aderenza acciaio-calcestruzzo
14.5. Verifica dei limiti geometrici di una trave di elevazione in c.a.
14.6. Verifica dei limiti geometrici di un pilastro in c.a.
14.7. Verifica dei limiti di armatura longitudinale e trasversale di una trave di elevazione in c.a.
14.8. Verifica a flessione di una sezione rettangolare in c.a.
14.9. Verifica dei limiti di armatura longitudinale e trasversale di un pilastro in c.a.
14.10. Verifica a taglio di una sezione rettangolare in c.a. senza armatura trasversale
14.11. Verifica a punzonamento – Pilastro interno soggetto a sforzo normale
14.12. Verifica di fessurazione di una sezione rettangolare in c.a. – SLE
ESEMPI DI CALCOLO – ACCIAIO
15.1. Dimensionamento di un portale in acciaio
15.2. Verifica di stabilità delle aste compresse in acciaio
15.3. Verifica a flessione di una trave in acciaio di classe 2
15.4. Verifica a taglio di una trave in acciaio di classe 2
15.5. Verifica degli spostamenti verticali (SLE) per le travi di un solaio in acciaio
ESEMPI DI CALCOLO – LEGNO
16.1. Verifica a trazione parallela alla fibratura di una trave in legno
16.2. Verifica a compressione parallela alla fibratura di una trave in legno
16.3. Verifica a flessione di una trave in legno
16.4. Verifica a tensoflessione di una trave in legno
16.5. Verifica a pressoflessione di una trave in legno
16.6. Verifica a taglio di una trave in legno
16.7. Verifica a instabilità di trave (strutture in legno)
16.8. Verifica a instabilità di colonna (strutture in legno)
16.9. Verifica a deformazione (strutture in legno)
ESEMPI DI CALCOLO – MURATURA
17.1. Verifica di un architrave in acciaio su una parete in muratura
17.2. Verifica per carichi concentrati sulla muratura
SAGOMARIO DEI PROFILATI IN ACCIAIO
18.1. IPE
18.2. INP
18.3. HEA
18.4. HEB
18.5. HEM
18.6. Tubi in acciaio a sezione quadrata
18.7. Tubi in acciaio a sezione rettangolare
TABELLE DELLE CLASSI DI RESISTENZA PER IL LEGNO MASSICCIO E LAMELLARE
19.1. Classi di resistenza per legno massiccio di conifera e pioppo
19.2. Classi di resistenza per legno massiccio di latifoglia
19.3. Classi di resistenza per legno lamellare incollato di conifera
19.4. Classi di resistenza per specie legnose di provenienza italiana
INSTALLAZIONE E ATTIVAZIONE DEL SOFTWARE “CALC21”
20.1. Note sul software Calc21
20.2. Requisiti hardware e software
20.3. Attivazione del software incluso
MANUALE D’USO DEL SOFTWARE “CALC21”
21.1. Muratura
21.1.1. Calcolo di una muratura soggetta a carico concentrato
21.1.2. Verifica di architrave in acciaio su parete in muratura portante
21.2. Acciaio
21.2.1. Verifica di stabilità delle aste compresse
21.2.2. Calcolo del giunto colonna-colonna
21.2.3. Calcolo del giunto di base
21.2.4. Verifica delle saldature di profili rettangolari
21.3. Cemento Armato
21.3.1. Calcolo dell’armatura di una sezione rettangolare compressa in c.a.
21.3.2. Verifica a trazione di una sezione rettangolare in c.a.
21.3.3. Verifica di fessurazione di sezioni in c.a.
21.3.4. Verifica a flessione semplice di una sezione in c.a.
21.3.5. Calcolo della tensione tangenziale di aderenza cls-acciaio
21.3.6. Verifica a punzonamento
21.3.7. Verifica dei limiti di armatura per pilastri e travi in c.a.
21.3.8. Verifica dei limiti geometrici
21.4. Utilità
21.4.1. Calcolo dell’ampiezza del giunto sismico
21.4.2. Azione della neve
21.4.3. Azione del vento
21.5. Informazioni
GLOSSARIO
BIBLIOGRAFIA E NORME DI RIFERIMENTO
BIBLIOGRAFIA
NORME DI RIFERIMENTO