All’interno dell’unità si tratteranno gli argomenti base, riguardanti la scienza dei terremoti. In seguito si approfondiranno temi, quali l’intensità macrosismica, la micronizzazione sismica, lo studio delle strumentazioni impiegate nell’ambito sismico e l’interpretazione dei dati acquisiti. Inoltre, si prenderanno come riferimento i recenti eventi sismici sul territorio italiano, al fine di poter trattare compiutamente argomenti, quali: la risposta dell’oscillatore armonico e lo spettro di risposta elastico; lo studio della propagazione delle onde sismiche; le azioni sismiche di progetto, alla base delle Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018. Infine saranno trattati gli elementi per la valutazione della pericolosità sismica nel caso di impianti speciali.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Within the unit, the basic topics concerning the science of earthquakes will be addressed. Subsequently, more advanced subjects will be explored, such as macroseismic intensity, seismic microzonation, the study of instrumentation used in the seismic field, and the interpretation of the acquired data. In addition, recent seismic events in Italy will be taken as reference points in order to thoroughly discuss topics such as: the response of the harmonic oscillator and the elastic response spectrum; the study of seismic wave propagation; and design seismic actions, which form the basis of the 2018 Technical Standards for Construction. Finally, the elements for assessing seismic hazard in the case of special facilities will be examined.
Riveste particolare importanza ai fini della progettazione antisismica lo studio della dinamica delle strutture, analizzando in particolare la statica lineare, non lineari, modali, per poi passare alle analisi dinamiche non lineari, considerando sempre l’importanza che riveste l’interazione tra il suolo e la struttura. Infine, si studieranno le azioni sismiche di progetto e i criteri di modellazione strutturale.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Of particular importance for seismic design is the study of structural dynamics, with a focus on linear, nonlinear, and modal static analyses, followed by nonlinear dynamic analyses, always taking into account the crucial role of soil–structure interaction. Finally, design seismic actions and structural modeling criteria will be examined.
In questa unità, sono descritti i criteri base della modellazione agli elementi finiti, con particolare riferimento alle analisi sismiche sia di tipo lineare che non-lineare (push over e time history). Inoltre, sono affrontate modellazioni numeriche inerenti, sia a nuove costruzioni, sia a interventi di riqualificazione strutturale (miglioramento o adeguamento sismico).
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
In this unit, the basic criteria of finite element modeling are described, with particular reference to seismic analyses of both linear and nonlinear types (push-over and time history). In addition, numerical modeling is addressed with regard both to new constructions and to structural retrofit interventions (seismic upgrading or strengthening).
L’unità ha il compito di approfondire le tematiche, che sono già state accennate nelle unità precedenti, ponendo maggiore risalto allo studio delle Normative cogenti a livello nazionale ed internazionale (NTC 2018, EC8) ed ponendo particolare attenzione sugli elementi strutturali più soggetti a collasso, quali le unioni trave colonna e le pareti di taglio. In conclusione, si studierà un esempio di edificio ad alta duttilità.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The purpose of this unit is to further explore the topics already introduced in the previous units, placing greater emphasis on the study of mandatory national and international regulations (NTC 2018, EC8) and focusing in particular on the structural elements most prone to failure, such as beam–column joints and shear walls. Finally, a case study of a high-ductility building will be examined.
Le strutture prefabbricate, che nell’ultimo terremoto emiliano sono salite agli onori della cronaca per le loro problematiche nel rispondere adeguatamente alle azioni sismiche, saranno analizzate nelle loro componenti e negli elementi principali, quali: le connessioni e i sistemi a telaio. Alla conclusione dell’unità si affronterà un esempio applicativo, al fine di permettere allo studente di mettere in pratica tutti gli insegnamenti teorici appresi.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Prefabricated structures, which came into the spotlight during the recent Emilia earthquake due to their difficulties in adequately responding to seismic actions, will be analyzed in their components and main elements, such as connections and frame systems. At the end of the unit, an application example will be presented, enabling students to put into practice all the theoretical knowledge acquired.
In questa unità, sono introdotti i criteri base della progettazione delle strutture in acciaio con particolare attenzione al loro comportamento dinamico ed alla corretta progettazione delle unioni tra i vari elementi strutturali. Viene, inoltre, descritto il comportamento dinamico degli elementi secondari (quali le scaffalature metalliche) che hanno rivestito un ruolo notevole nei crolli dei capannoni industriali avvenuti durante gli eventi sismici che hanno colpito l’Emilia del 2012. Infine, vengono riportati i criteri della modellazione numerica delle strutture in acciaio, in modo tale da poterne effettuare una corretta progettazione tenendo conto di tutti gli aspetti fisico-meccanici che le caratterizzano.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
In this unit, the basic criteria for the design of steel structures are introduced, with particular attention to their dynamic behavior and to the proper design of the connections between the various structural elements. The dynamic behavior of secondary elements (such as steel shelving), which played a significant role in the collapse of industrial warehouses during the seismic events that struck Emilia in 2012, is also described. Finally, the criteria for the numerical modeling of steel structures are presented, in order to allow for proper design while accounting for all the physical and mechanical aspects that characterize them.
L’unità prende in considerazione i componenti di isolamento sismico innovativi e la loro progettazione, in particolare si affronteranno tematiche importantissime quali la dissipazione dell’energia negli isolatori, gli aspetti normativi ed infine si presenteranno vari esempi di isolamento sismico. La seconda parte dell’unità, invece, vedrà lo studente impiegato sulla progettazione diretta di edifici isolati alla base e le successive verifiche, tramite analisi dinamiche non lineari. In conclusione, si affronteranno sistemi di isolamento a comportamento fortemente non lineare per la progettazione di strutture, quali ponti e viadotti.
Intervista col prof. Paolo Riva
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The unit focuses on innovative seismic isolation components and their design, addressing crucial topics such as energy dissipation in isolators, regulatory aspects, and various examples of seismic isolation. The second part of the unit involves students in the direct design of base-isolated buildings and the subsequent verifications through nonlinear dynamic analyses. Finally, systems with strongly nonlinear isolation behavior for the design of structures such as bridges and viaducts will be examined.
Particolare attenzione verrà data alla progettazione e alla verifica delle strutture complesse, quali i ponti. Al principio dell’unità saranno illustrate note storiche e esposto lo stato dell’arte della progettazione dei ponti. Successivamente tramite esempi applicativi verranno presentati i sistemi di adeguamento sismico dei ponti e verranno analizzati gli appoggi strutturali, espressi dalla normativa europea EN1337. A conclusione dell’unità, si effettuerà la progettazione di un ponte, impiegando dispositivi antisismici.
Intervista con l’ing. Giuseppe Pasqualato, Direttore Tecnico Sina SpA, Gruppo Gavio
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Particular attention will be devoted to the design and verification of complex structures such as bridges. At the beginning of the unit, historical notes will be provided and the state of the art in bridge design will be presented. Subsequently, through practical examples, seismic retrofitting systems for bridges will be illustrated and structural bearings, as defined by the European standard EN1337, will be analyzed. In conclusion, the unit will include the design of a bridge incorporating seismic protection devices.
Partendo dalla caratterizzazione geotecnico-sismica del sito e dalla definizione dell’input sismico, in accordo con le Normative di progettazione strutturale e sismica, l’unità ha il compito di esporre i concetti riguardanti l’interazione terreno-struttura e la risposta locale. Saranno trattati argomenti quali: le fondazioni superficiali e profonde, le opere di sostegno a gravità e flessibili, integrando gli argomenti con lo studio dei metodi di calcolo, della progettazione e delle verifiche di sicurezza. Infine, i principi ed i metodi illustrati saranno ulteriormente chiariti, attraverso l’utilizzo di esempi di calcolo.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Starting from the geotechnical–seismic characterization of the site and the definition of the seismic input, in accordance with structural and seismic design codes, the unit aims to present the concepts related to soil–structure interaction and local site response. Topics will include shallow and deep foundations, gravity and flexible retaining structures, integrating these with the study of calculation methods, design, and safety verifications. Finally, the principles and methods presented will be further clarified through the use of calculation examples.
Lo scopo di questa unità sarà quello di fornire i fondamenti generali per il calcolo e la progettazione di specifiche tipologie strutturali, quali le strutture composte di acciaio e calcestruzzo, le piastre, le volte e le cupole, le strutture di contenimento di liquidi (cisterne), i condotti per i sotto servizi.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The purpose of this unit is to provide the general fundamentals for the analysis and design of specific structural typologies, such as composite steel–concrete structures, slabs, vaults and domes, liquid-retaining structures (tanks), and conduits for utilities.
Analizzando il costruito in Italia, per la maggior parte realizzato in muratura, è facile capire quanta importanza rivesta l’analisi sismica per le costruzioni esistenti. Tra gli aspetti più critici, si annoverano le problematiche indotte in tali tipi di strutture dall’azione sismica, al fine di poter fornire una corretta valutazione della vulnerabilità sismica dell’edificio stesso. Saranno inoltre presentate le strategie e le tecniche d’intervento, riguardanti edifici in muratura esistenti, sempre prendendo in considerazione diversi casi studio.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
By analyzing the built environment in Italy, which is largely composed of masonry structures, it becomes clear how crucial seismic analysis is for existing constructions. Among the most critical aspects are the issues induced in such types of structures by seismic action, in order to provide an accurate assessment of the building’s seismic vulnerability. Strategies and intervention techniques for existing masonry buildings will also be presented, with reference to various case studies.
L’unitá ha l’obiettivo di far conoscere allo studente i principi fondamentali riguardanti la scelta e l’utilizzo di strutture Post-Tese (PT) in cemento armato in ambito di edilizia civile e industriale. Verranno approfonditi aspetti realtivi al PT Business Development, dall’identificazione delle opportunita’, allo sviluppo della proposta, fino all’impostazione, consegna e chiusura del progetto. Verranno presentate valutazioni economiche con particolare riferimento ai vantaggi inerenti l’utilizzo di tali strutture rispetto a soluzioni piu’ tradizionali. Verranno trattati aspetti di progettazione e analisi con l’impiego di programmi di calcolo tra i più comuni nel settore, sia in Italia che all’estero. L’unitá prendera’ inoltre in esame la gestione dei tempi e dei costi in fase di progettazione ed installazione, la produzione di report di calcolo e disegni costruttivi, inspezioni in cantiere e gestione delle modifice in fase di installazione.
Intervista con l’ing. Diego Dellatorre, Associate Director WSP
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The unit aims to provide students with the fundamental principles regarding the selection and use of post-tensioned (PT) reinforced concrete structures in civil and industrial construction. Specific aspects related to PT business development will be explored, from the identification of opportunities, through proposal development, to project setup, delivery, and closure. Economic assessments will be presented, with particular reference to the advantages of using such structures compared to more traditional solutions. Design and analysis aspects will also be covered, employing some of the most common calculation software used both in Italy and abroad. Furthermore, the unit will examine time and cost management during the design and installation phases, the preparation of calculation reports and construction drawings, site inspections, and the management of modifications during installation.
Il monitoraggio strutturale (in inglese Structural Health Monitoring, SHM) e’ un processo che consiste nella misura e analisi della risposta strutturale al fine del rilevamento di eventuali fenomeni di degrado o di danno. Tali informazioni servono da supporto ai processi decisionali per la gestione della manutenzione delle strutture monitorate e di eventuali situazioni di emergenza a valle di eventi eccezionali. In questa unita’ didattica vengono illustrate le motivazioni e i vantaggi connessi con l’utiizzo di sistemi di monitoraggio periodico e continuo, i metodi per l’identificazione di danno e/o degrado sulla base della risposta a vibrazioni e le modalita’ con cui le informazioni fornite da tali sistemi possino essere utilizzate per la gestione di processi decisionali e sistemi di allerta. Le lezioni comprendono una parte teorica seguita dall’illustrazione di applicazioni a strutture reali. L’ultima parte dell’unita’ sara’ dedicata all’illustrazione dei riferimenti normativi e delle linee guida esistenti a livello italiano ed europeo per l’applicazione di tali tecniche a strutture civili.
Intervista con la professoressa Maria Pina Limongelli
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
Structural Health Monitoring (SHM) is a process that involves measuring and analyzing the structural response in order to detect potential phenomena of degradation or damage. Such information supports decision-making processes for the maintenance management of monitored structures and for addressing emergency situations following exceptional events.
In this unit, the motivations and advantages of using both periodic and continuous monitoring systems will be illustrated, together with methods for identifying damage and/or degradation based on vibration response, and the ways in which the information provided by such systems can be used to support decision-making processes and early warning systems. The lectures will include a theoretical part, followed by examples of applications to real structures. The final part of the unit will be dedicated to presenting the regulatory references and existing guidelines at the Italian and European levels for applying these techniques to civil structures.
L’obiettivo dell’unità didattica è quello di fornire le conoscenze teoriche e pratiche sui fenomeni di degrado e corrosione di calcestruzzo e acciaio e sui metodi di prevenzione, ispezione e monitoraggio per la gestione delle infrastrutture.
Intervista con la prof.ssa Elena Redaelli, Politecnico di Milano
Fenomeni di degrado dei materiali
Degrado del calcestruzzo: attacco solfatico, gelo-disgelo, reazione alcali aggregati; corrosione delle armature: corrosione da carbonatazione e cloruri.
Corrosione dell’acciaio: corrosione nei terreni, nelle acque e in atmosfera. Principali fattori.
Prevenzione e protezione
Calcestruzzo e c.a.: ruolo dei materiali e dei dettagli costruttivi. Approcci prescrittivi e prestazionali. Metodi di protezione aggiuntiva: armature resistenti a corrosione, trattamenti superficiali del calcestruzzo, prevenzione catodica.
Acciaio: protezione catodica, rivestimenti, pitture.
Metodi di ispezione e monitoraggio di strutture in c.a.
Indagini sul calcestruzzo. Metodi elettrochimici per l’ispezione e il monitoraggio della corrosione. Diagnosi. Presentazione di un caso di studio.
Le lezioni saranno tenute dai docenti del gruppo mCD Materiali Cementizi e Durabilità del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The objective of this teaching unit is to provide theoretical and practical knowledge on the phenomena of degradation and corrosion of concrete and steel, as well as on prevention, inspection, and monitoring methods for infrastructure management.
Material Degradation Phenomena
Concrete degradation: sulfate attack, freeze–thaw cycles, alkali–aggregate reaction.
Reinforcement corrosion: carbonation-induced and chloride-induced corrosion.
Steel corrosion: corrosion in soils, water, and atmosphere. Main contributing factors.
Prevention and Protection
Concrete and reinforced concrete: the role of materials and construction details. Prescriptive and performance-based approaches. Additional protection methods: corrosion-resistant reinforcements, surface treatments of concrete, cathodic prevention.
Steel: cathodic protection, coatings, paints.
Inspection and Monitoring Methods for Reinforced Concrete Structures
Concrete investigations. Electrochemical methods for corrosion inspection and monitoring. Diagnosis. Presentation of a case study.
Lectures will be delivered by faculty members of the mCD Cementitious Materials and Durability group of the Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering “Giulio Natta” at Politecnico di Milano.
L’unita’ didattica si pone l’obiettivo di fornire le basi della progettazione di gallerie e strutture in
sotterraneo ed e’ composta dai seguenti moduli:
1. Introduzione alle costruzioni in sotterraneo
2. Gallerie:
2.1 Definizione della sezione di intradosso delle gallerie
2.2 Scavo convenzionale
2.3 Scavo meccanizzato
2.4 Il metodo di progettazione ADECO
2.5 Il metodo di progettazione NATM
2.6 Progettazione strutturale del rivestimento definitivo gettato in opera
2.7 Progettazione strutturale del rivestimento definitivo di gallerie scavate con TBM
3. Gallerie artificiali e strutture costruite con metodologia cut-and-cover
4. Progettazione sismica di strutture in sotterraneo
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The teaching unit aims to provide the fundamentals of tunnel and underground structure design and is structured into the following modules:
1. Introduction to Underground Constructions
2. Tunnels
2.1 Definition of tunnel intrados section
2.2 Conventional excavation
2.3 Mechanized excavation
2.4 The ADECO design method
2.5 The NATM design method
2.6 Structural design of cast-in-place permanent lining
2.7 Structural design of permanent lining in TBM-excavated tunnels
3. Cut-and-Cover Tunnels and Structures
4. Seismic Design of Underground Structures
Nell’ottica della progettazione integrata, si illustrano le procedure finalizzate alla creazione delle interfacce tra il progetto architettonico e il progetto strutturale (Revit str e Tekla str) nonché quanto necessita al fine di creare il modello FEM per le analisi specialistiche con software come Midas o Robot.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
From the perspective of integrated design, the unit illustrates the procedures aimed at creating interfaces between the architectural design and the structural design (Revit Str and Tekla Str), as well as the necessary steps to develop the FEM model for specialized analyses using software such as Midas or Robot.
L’applicazione del BIM viene riportato a scala territoriale con riferimenti al GIS, e a scala di infrastrutture. Vengono illustrate procedure e strumenti finalizzati alla progettazione e inserimento nel territorio di infrastrutture con l’ausilio di Infraworks, Civil 3D e altri tools.
FOR INTERNATIONAL STUDENTS
The application of BIM is extended to the territorial scale with references to GIS, as well as to the scale of infrastructures. Procedures and tools aimed at the design and territorial integration of infrastructures are illustrated, with the support of Infraworks, Civil 3D, and other tools.
This unit includes:
1. Finite Element Method for Linear Analysis by STRUPL2026;
2. Elastic-plastic Constitutive Law;
3. Limit Analysis and Collapse Mechanism;
4. Elastic-plastic Analysis by STRUPL2026;
5. Elastic-plastic Cracking Analysis by STRUPL2026.
CONTATTIDIREZIONE
prof.ssa arch. ing. Paola Ronca
tel: +39 02 2399 4381 |paola.ronca@polimi.it
SEGRETERIA DIDATTICA
dott.ssa Sara Bonati
tel: +39 02 2399 4341 | bonati@cise-polimi.it
INFO E ISCRIZIONI
dott. ing. Giovanni Franchi
tel: +39 02 2399 4381 | franchi@cise-polimi.it
CELLULARE 340 2628944
