Tecnica delle costruzioni — scheda di studio

Perimetro della materia

Nella banca dati RIPAM Coesione 2026 (Specialista tecnico) la materia copre tre blocchi: la scienza delle costruzioni (statica e vincoli, sollecitazioni N, T, M, geometria delle aree, tensioni e deformazioni, travi iperstatiche, instabilità euleriana); la tecnica delle costruzioni secondo le NTC 2018 (DM 17/1/2018) e la Circolare n. 7/2019 (SLU/SLE, azioni e combinazioni, coefficienti parziali, calcestruzzo armato e precompresso, acciaio, costruzioni esistenti, collaudo statico); la geotecnica di base del cap. 6 NTC (prove di laboratorio, spinta delle terre, fondazioni, consolidazione, monitoraggio). Quesiti a tre opzioni: il distrattore tipico ribalta il segno o la condizione (attiva/passiva, SLU/SLE, taglio/compressione).

Istituti e concetti chiave

Statica e vincoli

Nel piano un corpo rigido ha tre gradi di libertà. La cerniera ne sopprime due, il carrello uno, l'incastro tre. Struttura isostatica se le equazioni di equilibrio bastano, iperstatica se i vincoli sono sovrabbondanti (servono le equazioni di congruenza), ipostatica se insufficienti. Un portale con due incastri è tre volte iperstatico.

Caratteristiche della sollecitazione

Il taglio è la derivata del momento: M è massimo dove T si annulla. Carico distribuito: T lineare e M parabolico; carico concentrato: T costante a tratti e M lineare. Trave simmetrica caricata simmetricamente: taglio nullo in mezzeria. Mensola con carico inclinato: N, T e M insieme. Momento nullo su cerniera e carrello. I diagrammi individuano la sezione più sollecitata.

Geometria delle aree

Momento statico nullo rispetto a un asse baricentrico; baricentro sull'asse di simmetria. Momento d'inerzia: rettangolo b·h³/12, cerchio π·D⁴/64; modulo di resistenza: cerchio π·D³/32, rettangolo b·h²/6. Raggio d'inerzia ρ = √(J/A), snellezza λ = L0/ρ.

Tensioni e deformazioni

Legge di Hooke σ = E·ε; allungamento ΔL = N·L/(E·A), con E·A rigidezza assiale (a sforzo costante l'allungamento cresce se E·A diminuisce). Poisson circa 0,3 per i metalli. Direzioni principali: piani con tensioni tangenziali nulle. Nella flessione l'asse neutro è baricentrico, coniugato dell'asse di sollecitazione rispetto all'ellisse centrale d'inerzia, e separa la parte tesa da quella compressa. Energia di deformazione in joule; sotto il limite di fatica la rottura non si verifica.

Instabilità

Carico critico di Eulero Pcr = π²·E·J/L0², con L0 lunghezza libera di inflessione: L per cerniera-cerniera, 2L per la mensola, 0,5L per il doppio incastro. Riguarda le aste compresse; le colonne tozze non si instabilizzano. La verifica di stabilità è allo SLU.

NTC 2018: stati limite, azioni, metodi di analisi

Gli SLU riguardano collasso, perdita di equilibrio, instabilità e rottura; gli SLE deformazioni, fessurazione e vibrazioni, reversibili o irreversibili (irreversibile se il danno permane tolta l'azione). Vita nominale e classe d'uso (I-IV) fissano il periodo di riferimento per il sisma. Combinazione fondamentale allo SLU con γG1 = 1,3 e γQ = 1,5; combinazioni sismica, rara, frequente e quasi permanente con ψ0, ψ1, ψ2. Coefficienti dei materiali γc = 1,5 e γs = 1,15. L'analisi elastica lineare è ammessa sia per gli SLU sia per gli SLE, insieme ad analisi plastica e non lineare; la ridistribuzione dei momenti riduce i massimi e carica le zone meno sollecitate entro i limiti di duttilità.

Calcestruzzo armato e precompresso

fcd = αcc·fck/γc con αcc = 0,85; acciaio B450C con fyk = 450 MPa. Tre stadi: I non fessurato, II fessurato in esercizio, III a rottura. Copriferro e armatura minima legati alla classe di esposizione. Taglio con il traliccio di Mörsch (puntoni compressi e staffe tese). Dizione corretta: calcestruzzo armato presollecitato, pre-teso o post-teso.

Acciaio strutturale

Quattro classi di sezione: classe 1 cerniera plastica con capacità rotazionale, classe 2 momento plastico senza rotazione, classe 3 momento elastico, classe 4 instabilità locale prima dello snervamento. Acciai S235, S275, S355. Frecce a lungo termine di travi e solai entro 1/250 della luce; stabilità delle aste compresse con il coefficiente χ.

Costruzioni esistenti (cap. 8 NTC)

Valutazione della sicurezza obbligatoria per riduzione evidente della capacità resistente, cambio di destinazione o classe d'uso con carichi globali in fondazione aumentati oltre il 10%, sopraelevazioni, ampliamenti, interventi strutturali. Il modello è definito dal progettista caso per caso. Livelli di conoscenza LC1-LC3 con fattori di confidenza 1,35, 1,20, 1,00. Interventi di adeguamento, miglioramento o riparazione locale.

Geotecnica e fondazioni (cap. 6 NTC)

Prove triassiali UU e CU per la resistenza non drenata cu, CD per i parametri efficaci. Ka con parete che si allontana dal terrapieno, Kp con parete che si avvicina, K0 a parete ferma. Gruppo di pali: pali collegati in sommità da platea o trave. Dreni verticali per accelerare la consolidazione; inclinometro per gli spostamenti orizzontali, piezometro per la pressione interstiziale. Verifiche SLU: capacità portante, scorrimento, stabilità globale.

Collaudo statico (art. 67 d.P.R. 380/2001, cap. 9 NTC)

Collaudatore iscritto all'albo da almeno dieci anni, estraneo a progettazione, direzione ed esecuzione. Prove di carico con abbassamenti misurati da comparatori e flessimetri, verifica del recupero elastico; controllo dei materiali e della documentazione ex art. 65.

Collegamenti con le altre materie

• Legislazione edilizia: d.P.R. 380/2001 Parte II, denuncia opere strutturali (art. 65), direttore dei lavori (art. 64), collaudo (art. 67), autorizzazione sismica (art. 94).
• Sicurezza nei cantieri: d.lgs 81/2008 Titolo IV, PSC e POS, opere provvisionali, scavi.
• Contratti pubblici: d.lgs 36/2023, PFTE ed esecutivo, verifica e validazione, direzione lavori e collaudo (allegato II.14).
• Topografia: livellazione per tracciamento e monitoraggio dei cedimenti.
• Estimo e Catasto: costo di costruzione; aggiornamento del classamento dopo gli interventi.
• Fondi UE 2021-2027: opere FESR (Reg. UE 2021/1058 e 2021/1060) con progetti conformi alle NTC.

Errori tipici e trappole d'esame

• Momento statico o d'inerzia? D³/32 è il modulo di resistenza del cerchio, D⁴/64 il momento d'inerzia.
• L'analisi elastica lineare vale anche per gli SLU, non solo per gli SLE.
• Lo SLE è irreversibile quando resta un danno permanente.
• Spinta attiva con parete che si allontana, passiva con parete che si avvicina.
• Energia di deformazione in joule, non in newton o watt.
• Carico di punta: aste in compressione, non a taglio; Poisson dei metalli 0,3.
• Cerniera plastica solo in classe 1; la classe 4 si instabilizza prima dello snervamento.
• cu da prove UU o CU, non dalla CD né dal taglio diretto.
• Abbassamenti in collaudo con comparatori, non con biffe (che seguono le lesioni).

Checklist di ripasso

• Tre gradi di libertà nel piano; cerniera 2, carrello 1, incastro 3; portale a due incastri tre volte iperstatico.
• J rettangolo b·h³/12; J cerchio π·D⁴/64; W cerchio π·D³/32.
• T = derivata di M; M massimo dove T = 0; taglio nullo in mezzeria se tutto è simmetrico.
• ΔL = N·L/(E·A); σ = E·ε; ν ≈ 0,3 per i metalli; energia in joule.
• Pcr = π²·E·J/L0²; L0 = L, 2L, 0,5L secondo i vincoli.
• Direzioni principali: τ = 0; asse neutro baricentrico e coniugato rispetto all'ellisse centrale d'inerzia.
• SLU: γG1 = 1,3, γQ = 1,5; SLE: rara, frequente, quasi permanente.
• γc = 1,5, γs = 1,15, αcc = 0,85; B450C fyk = 450 MPa.
• Acciaio: classe 1 cerniera plastica; freccia ≤ 1/250 della luce.
• Esistenti: carichi in fondazione +10%; FC 1,35, 1,20, 1,00.
• Ka parete che si allontana, Kp che si avvicina; cu da UU e CU.
• Collaudatore iscritto da 10 anni; abbassamenti con comparatori.

Riferimenti

• DM 17/1/2018 (NTC 2018, capitoli 2, 4, 6, 7, 8, 9) e Circolare CSLLPP 21/1/2019 n. 7.
• d.P.R. 380/2001, Parte II (artt. 52-106); d.lgs 36/2023, allegato II.14; d.lgs 81/2008, Titolo IV.
• Eurocodici EN 1990, 1992, 1993, 1997 (cenni).
• Banca dati ufficiale RIPAM Coesione 2026; dispense, mappe, flashcard e quiz con spiegazioni della piattaforma TiConsiglio.