Franco Bontempi
My research considers all the themes related to Structural Engineering as Safety and Reliability, Performance-based Design, Computer Aided Structural Design, Identification and Optimization, Dynamics and Control, Nonlinear Analysis, Uncertainty Analysis. There is always a strong commitment toward real applications for reinforced concrete and steel constructions, bridges, tall buildings, special structures and innovative concepts, also under extreme and accidental situations.
Phone: tel. +39-06-44585.072
Address: School of Civil and Industrial Engineering,
Department of Structural and Geotechnical Engineering,
UNIVERSITY OF ROME "LA SAPIENZA",
Via Eudossiana 18 - 00184 Rome (ITALY)
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Papers by Franco Bontempi
DOTTORATO DI RICERCA IN INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
Department of Structural and Geotechnical Engineering
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
DESIGN OF WIND-EXCITED CIVIL STRUCTURES:
PHENOMENOLOGICAL BASIS, PERFORMANCES ASSESSMENT, SOLUTIONS AND CASE STUDIES
What does the proper design of wind-excited civil structures need? What is the research practice in Wind Engineering today? How can we imagine tomorrow solutions for today open issues? The PhD course aims at providing some partial responses to the questions above, by lectures, seminars and brainstorming. Teaching lectures on established research and practice. The design of wind-excited Civil Structures needs, among others, sound phenomenological background in aerodynamics and aeroelasticity to set the problem, conceptual design abilities to solve the problem, analysis tools to assess the performance of candidate solutions. Teaching lectures select well-established fundamentals in Wind Engineering about the above issues. Seminars on current research. Additional seminars are focused on recent advances on selected topics in Wind Engineering. A view of research methods, as well as goals and achievements of selected research projects in the field. Brainstorming on research frontiers. As a closing loop step, brainstorming sessions are intended to seed some doubts and shed some light on open issues in Wind Engineering. Open minded, informal discussions towards potential step changes with respect to the current state of practice and knowledge. TARGET AUDIENCE: PhD students (main), Post-doctoral fellows (secondary), Researchers, Engineers, from both Italy and abroad. LAYOUT OF THE COURSE: • 3 days (8+8+4 hours), 20 hours in total • First two days: 6 hours of teaching lectures on established research and practice + 1 hours of seminars on current research + 1 hour of brainstorming on research frontiers • Third day: 4 hours of lectures on established research and practice
in maniera elementare i concetti,
i metodi e gli strumenti della ingegneria
forense nei casi riguardanti
le strutture, facendo riferimento a
casi concreti e specifici.
Workshop at University of Nebraska
ARCHES
assessment - rehabilitation - constructions - hystorical end existing structures
Omaha, November 9-11, 2016
design. The interdisciplinary of many aspects is highlighted, considering the developments on the sustainable development and the architectonic design, and the availability of modern technologies that nowadays are integrated in the structural forms. The paper provides significant concepts and case studies (long span bridges, offshore wind turbines, high-rise buildings etc.), studied thoroughly in the last 10 years in the Sapienza University of Rome by the research group on structural analysis and design www.francobontempi.org.
“resilience of urban areas” and “resilient community”, have gathered the attention of researchers. On top of that, more recently, anti-fragile design came as an evolution of design for resilience (intended as the capacity to recover), or for robustness (a main dimension of resilience, intended as the ability of a structure to withstand events without being damaged to an extent disproportionate to the original cause). This study focuses on a modern approach in disaster resilience - including anti-fragile design and structural robustness - providing insight for a preliminary framework on important modelling aspects.
le strutture hanno rivoluzionato, da una parte,
molte procedure sulla prevenzione definendo metodologie
gestionali più efficaci e stanno, dall’altra,
portando ad affinare procedure investigative
codificate atte a ridurre il rischio di errori/omissioni
durante le indagini.
Lo scopo di questo articolo è quello di esporre
una metodologia codificata di Structural Fire Investigation
(Investigazione sugli aspetti strutturali in
caso di incendio) atta ad individuare le cause scatenanti,
pregresse e latenti, che hanno determinato
l’evento accidentale.
L’iter investigativo, associato a determinate operazioni
strutturali e forensi che partono dalla raccolta
delle informazioni iniziali al repertamento e
controllo documentale per poi completarsi con le
verifiche computazionali, sicuramente aiuta a determinare,
in maniera rigorosa, le cause e l’origine
di un incendio. La modellazione degli incendi con
il software del NIST, Fire Dynamics Simulator
(FDS) e l’analisi strutturale con vari codici di calcolo,
permettono di verificare determinate ipotesi
maturate durante il repertamento e di avvalorare
scientificamente l’analisi semiotica rilevata sulla
scena, fornendo dati forensi utili in fase dibattimentale.
Quindi un’attività investigativa pianificata, permette
a qualsiasi utente, (VV.F., personale delle Forze
dell’Ordine, Consulente, Perito, CTU o Libero
Professionista), di svolgere indagini in maniera appropriata
secondo una linea guida che permette
di non tralasciare controlli a volte rilevanti per la
stesura della documentazione complessiva in forma
di report finale.
On the Tectonics in Architecture between Ethics and Aestethics, Rome 11-13 June 2015.
Structural optimization is a quite large and various field of research, spacing from very theoretical and abstract aspects to very detailed and operative points. Nowadays, after the twenty years of personal experience of this author, it seems more important to appraise the concrete possibility offered by optimization in discovering and refining structural forms than to devote attention to analytical or computational features. With this practical and ingenuous bias, all the phases of conception, design and analysis of a structure can be coherently and meaningfully ordered, with a clear appraisal also on the limits of the structural solution.
L’ottimizzazione strutturale è un settore ampio e variegato della ricerca che presenta aspetti legati, da una parte, a considerazioni altamente astratte e, dall’altra, a sottili dettagli operative. Al giorno d’oggi, alla luce della esperienza ventennale diretta di questo autore, si ritiene importante, piuttosto che considerare aspetti analitici o numerici, fissare l’attenzione sulle possibilità concrete offerte dalla ottimizzazione nella scoperta e definizione di una forma strutturale. Con questa visione, allo stesso tempo pratica e ingénue, tutte le fasi di concezione, progetto e analisi di una forma strutturale possono essere viste organicamente e coerentemente, permettendo anche di evidenziare i limiti della soluzione trovata.
ROMA OCEAN WORLD
SCIENCE AND SAILING
RESEARCH SEMINAR
Friday, June 5th, 2015 – Rome, Italy
Sapienza – Università Di Roma - Faculty Of Engineering
Aula del Chiostro - Via Eudossiana 18 – 00184 Roma
III Convegno di Ingegneria Forense
VI Convegno su CRolli, Affidabilità Strutturale, Consolidamento
DOTTORATO DI RICERCA IN INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
Department of Structural and Geotechnical Engineering
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
DESIGN OF WIND-EXCITED CIVIL STRUCTURES:
PHENOMENOLOGICAL BASIS, PERFORMANCES ASSESSMENT, SOLUTIONS AND CASE STUDIES
What does the proper design of wind-excited civil structures need? What is the research practice in Wind Engineering today? How can we imagine tomorrow solutions for today open issues? The PhD course aims at providing some partial responses to the questions above, by lectures, seminars and brainstorming. Teaching lectures on established research and practice. The design of wind-excited Civil Structures needs, among others, sound phenomenological background in aerodynamics and aeroelasticity to set the problem, conceptual design abilities to solve the problem, analysis tools to assess the performance of candidate solutions. Teaching lectures select well-established fundamentals in Wind Engineering about the above issues. Seminars on current research. Additional seminars are focused on recent advances on selected topics in Wind Engineering. A view of research methods, as well as goals and achievements of selected research projects in the field. Brainstorming on research frontiers. As a closing loop step, brainstorming sessions are intended to seed some doubts and shed some light on open issues in Wind Engineering. Open minded, informal discussions towards potential step changes with respect to the current state of practice and knowledge. TARGET AUDIENCE: PhD students (main), Post-doctoral fellows (secondary), Researchers, Engineers, from both Italy and abroad. LAYOUT OF THE COURSE: • 3 days (8+8+4 hours), 20 hours in total • First two days: 6 hours of teaching lectures on established research and practice + 1 hours of seminars on current research + 1 hour of brainstorming on research frontiers • Third day: 4 hours of lectures on established research and practice
in maniera elementare i concetti,
i metodi e gli strumenti della ingegneria
forense nei casi riguardanti
le strutture, facendo riferimento a
casi concreti e specifici.
Workshop at University of Nebraska
ARCHES
assessment - rehabilitation - constructions - hystorical end existing structures
Omaha, November 9-11, 2016
design. The interdisciplinary of many aspects is highlighted, considering the developments on the sustainable development and the architectonic design, and the availability of modern technologies that nowadays are integrated in the structural forms. The paper provides significant concepts and case studies (long span bridges, offshore wind turbines, high-rise buildings etc.), studied thoroughly in the last 10 years in the Sapienza University of Rome by the research group on structural analysis and design www.francobontempi.org.
“resilience of urban areas” and “resilient community”, have gathered the attention of researchers. On top of that, more recently, anti-fragile design came as an evolution of design for resilience (intended as the capacity to recover), or for robustness (a main dimension of resilience, intended as the ability of a structure to withstand events without being damaged to an extent disproportionate to the original cause). This study focuses on a modern approach in disaster resilience - including anti-fragile design and structural robustness - providing insight for a preliminary framework on important modelling aspects.
le strutture hanno rivoluzionato, da una parte,
molte procedure sulla prevenzione definendo metodologie
gestionali più efficaci e stanno, dall’altra,
portando ad affinare procedure investigative
codificate atte a ridurre il rischio di errori/omissioni
durante le indagini.
Lo scopo di questo articolo è quello di esporre
una metodologia codificata di Structural Fire Investigation
(Investigazione sugli aspetti strutturali in
caso di incendio) atta ad individuare le cause scatenanti,
pregresse e latenti, che hanno determinato
l’evento accidentale.
L’iter investigativo, associato a determinate operazioni
strutturali e forensi che partono dalla raccolta
delle informazioni iniziali al repertamento e
controllo documentale per poi completarsi con le
verifiche computazionali, sicuramente aiuta a determinare,
in maniera rigorosa, le cause e l’origine
di un incendio. La modellazione degli incendi con
il software del NIST, Fire Dynamics Simulator
(FDS) e l’analisi strutturale con vari codici di calcolo,
permettono di verificare determinate ipotesi
maturate durante il repertamento e di avvalorare
scientificamente l’analisi semiotica rilevata sulla
scena, fornendo dati forensi utili in fase dibattimentale.
Quindi un’attività investigativa pianificata, permette
a qualsiasi utente, (VV.F., personale delle Forze
dell’Ordine, Consulente, Perito, CTU o Libero
Professionista), di svolgere indagini in maniera appropriata
secondo una linea guida che permette
di non tralasciare controlli a volte rilevanti per la
stesura della documentazione complessiva in forma
di report finale.
On the Tectonics in Architecture between Ethics and Aestethics, Rome 11-13 June 2015.
Structural optimization is a quite large and various field of research, spacing from very theoretical and abstract aspects to very detailed and operative points. Nowadays, after the twenty years of personal experience of this author, it seems more important to appraise the concrete possibility offered by optimization in discovering and refining structural forms than to devote attention to analytical or computational features. With this practical and ingenuous bias, all the phases of conception, design and analysis of a structure can be coherently and meaningfully ordered, with a clear appraisal also on the limits of the structural solution.
L’ottimizzazione strutturale è un settore ampio e variegato della ricerca che presenta aspetti legati, da una parte, a considerazioni altamente astratte e, dall’altra, a sottili dettagli operative. Al giorno d’oggi, alla luce della esperienza ventennale diretta di questo autore, si ritiene importante, piuttosto che considerare aspetti analitici o numerici, fissare l’attenzione sulle possibilità concrete offerte dalla ottimizzazione nella scoperta e definizione di una forma strutturale. Con questa visione, allo stesso tempo pratica e ingénue, tutte le fasi di concezione, progetto e analisi di una forma strutturale possono essere viste organicamente e coerentemente, permettendo anche di evidenziare i limiti della soluzione trovata.
ROMA OCEAN WORLD
SCIENCE AND SAILING
RESEARCH SEMINAR
Friday, June 5th, 2015 – Rome, Italy
Sapienza – Università Di Roma - Faculty Of Engineering
Aula del Chiostro - Via Eudossiana 18 – 00184 Roma
III Convegno di Ingegneria Forense
VI Convegno su CRolli, Affidabilità Strutturale, Consolidamento
in collaborazione con il
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale ed
Architettura dell’Università degli studi di Cagliari.
presenta il seminario di approfondimento:
“Effetti dell’incendio sulle strutture:
indagini ed interventi di consolidamento”
Mercoledì 23 marzo 2016 ore 15.00 - 19.30
Aula Magna Facoltà di Ingegneria
Via Marengo 2 – Cagliari
Dott. Ing. Fausto Mistretta, Università degli Studi di Cagliari
Dott. Ing. Massimo Deplano, Min. Interno, Dip. VV.F. Comando Prov. Cagliari
Prof. Ing. Franco Bontempi, Università di Roma La Sapienza
Dott. Ing. Flavio Stochino, Università degli Studi di Sassari
Dott. Ing. Paola Meloni, Università degli Studi di Cagliari
Dott. Ing. Giuseppina Vacca, Università degli Studi di Cagliari
Per tutti noi, le attività di ricerca, consulenza e insegnamento formano un ciclo continuo di momenti complementari arricchiti da relazioni in campo internazionale e da periodi di soggiorno all’estero, in particolare negli Stati Uniti d’America, in Germania, Francia, Grecia e Cina.
Caratteristiche di questo gruppo sono l’interesse per tutti i diversi tipi di problemi strutturali, la capacità di impostazione degli stessi in termini scientifici, tecnici e normativi, e per la loro risoluzione, la padronanza di differenti codici di calcolo automatico per l’analisi strutturale con il metodo degli elementi finiti e la simulazione di sistemi complessi in campo multifisico.
Infine, tutte le persone del gruppo condividono valori di integrità, libertà, curiosità, creatività e generosità.
In this series of lectures, we will investigate the structural design methods of the craft tradition, which are wholly empirical, and how these methods interact with the science-based design, which is almost wholly rational.
October 6-8th Sapienza University of Rome, ITALY
In his 1969 book "The Sciences of the Artificial" (MIT Press), Herbert A. Simon, argues that design is the central activity that defines engineering and distinguishes it from the natural sciences. In fact, design is much more than engineering: it encompasses many different skills and disciplines.
In Civil and Environmental Engineering (CEE) in particular, design has typically been housed within each of the civil domains, shrouded by analysis, replaced by standards and building codes, and unable to cross the disciplinary boundaries as it was meant to do. Yet, many of the greatest challenges that humanity will face in the 21st century will require civil and environmental engineers and architects to develop creative and innovative solutions that will radically alter our infrastructure and the built environment.
The DCEE series of workshops explore what it would mean for design to be a discipline within CEE, what it means for design to be a discipline in other areas of engineering, and the implication for interdisciplinary design in cooperation with other fields such as architecture, urban planning, industrial design, product design and more.
We are pleased to invite you to the 5th International Workshop on Design for Civil and Environmental Engineering where we will explore the nature of design in civil and environmental engineering and establish the foundation for civil design research.
The workshop chairs
Prof. Franco Bontempi, Sapienza University of Rome
Dr. Konstantinos Gkoumas, StroNGER srl
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione 290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it
Il presente corso vuole illustrare i concetti, i metodi e gli strumenti della progettazione strutturale e della ottimizzazione strutturale attraverso l’illustrazione di casi concreti e specifici.
La significatività dei casi presentati in questo corso, casi che ovviamente non esauriscono la enorme varietà della realtà, è rappresentata dalla loro intrinseca criticità: sono situazioni di progetto in cui si sono avuti forti condizionamenti e precisi vincoli relativamente a prestazioni da ottenere, condizioni ambientali influenti durabilità, limiti dimensionali e complessità geometrica, peso e facilità costruttiva.
In tutti questi casi, partendo dai concetti teorici, si sono utilizzati strumenti di calcolo automatico e prove sperimentali per inquadrare, affinare e definire il progetto, con interazioni fra le varie fasi che sono aspetti che il presente corso vuole puntualmente illustrare: proprio la discussione di questi dettagli specifici della progettazione (concezione – modellazione – sperimentazione – realizzazione), costituisce il fulcro del corso.
I CONVEGNO SULL’INTERAZIONE UOMO-SPAZIO-TEMPO
Facoltà di Ingegneria
Sapienza Università di Roma
Sala del Chiostro 26 NOVEMBRE 2015
a cura di
Alessandro Cutini - Franco Bontempi
RELAZIONE DI MINORANZA
DEL PROF. FRANCO BONTEMPI,
PRESIDENTE DELLA COMMISSIONE,
MEMBRO INTERNO DESIGNATO DELLA FACOLTA’.
Il corso ha dunque l'obiettivo di fornire un quadro generale delle problematiche relative al comportamento strutturale delle costruzioni murarie esistenti.
In this series of lectures, we will investigate the structural design methods of the craft tradition, which are wholly empirical, and how these methods interact with the science-based design, which is almost wholly rational. In the first lecture, we will investigate what these terms, especially 'rational' and 'empirical', mean from a philosophical point of view and then from an engineering point of view. In particular, we will explore how philosophical empiricism and rationalism are manifested in empiricist design and in rationalist design. We will show that even rationalist methods of design require empiricist corrections and will further demonstrate the empiricist basis of all structural design.
i metodi e gli strumenti della ingegneria
forense nei casi riguardanti
le strutture, facendo riferimento a
casi concreti e specifici.
In senso stretto, l’ingegneria
forense applica i principi e i metodi
scientifici dell’ingegneria alla soluzione
dei problemi tecnici in ambito
giudiziario: in effetti, in una visione
più ampia, questa disciplina vuole
ricostruire i motivi per cui un’opera
di ingegneria non è risultata
conforme alle aspettative, potendo
arrivare a produrre danni alle cose
e alle persone, finanche, a causa
della gravità delle conseguenze, a
produrre disastri.
Due aspetti immanenti alle problematiche
dell’ingegneria forense
sono la varietà dei punti da cogliere
e la contrapposizione delle parti.
Infatti, da una parte, la ricerca
delle ragioni di un fallimento di una
costruzione, che sia più o meno
grave, comporta considerare aspetti
legati alle persone e ai comportamenti
umani e professionali, aspetti
materiali e sostanziali, e aspetti
formali e normativi. Dall’altra parte,
i danni alle cose o alle persone,
con le relative individuazione di
responsabilità e determinazione
di indennizzo, portano a situazioni
conflittuali, con potenziali pesanti
risvolti sul piano personale e
professionale.
Design in Civil and Environmental Engineering
October 6-8th Sapienza University of Rome, ITALY
DCEE 2016 - www.dcee2016.eu
October 6-8th Sapienza University of Rome, ITALY
In his 1969 book "The Sciences of the Artificial" (MIT Press), Herbert A. Simon, argues that design is the central activity that defines engineering and distinguishes it from the natural sciences. In fact, design is much more than engineering: it encompasses many different skills and disciplines.
In Civil and Environmental Engineering (CEE) in particular, design has typically been housed within each of the civil domains, shrouded by analysis, replaced by standards and building codes, and unable to cross the disciplinary boundaries as it was meant to do. Yet, many of the greatest challenges that humanity will face in the 21st century will require civil and environmental engineers and architects to develop creative and innovative solutions that will radically alter our infrastructure and the built environment.
The DCEE series of workshops explore what it would mean for design to be a discipline within CEE, what it means for design to be a discipline in other areas of engineering, and the implication for interdisciplinary design in cooperation with other fields such as architecture, urban planning, industrial design, product design and more.
We are pleased to invite you to the 5th International Workshop on Design for Civil and Environmental Engineering where we will explore the nature of design in civil and environmental engineering and establish the foundation for civil design research.
The workshop chairs
Prof. Franco Bontempi, Sapienza University of Rome
Dr. Konstantinos Gkoumas, StroNGER srl
Energy Efficient Buildings (EeB)
Factories of the Future (FoF)
"Alle 11:32 italiane di oggi 31 ottobre si è verificata una forte scossa di terremoto che ha colpito una vasta zona al confine tra il Molise e la Puglia. Le località più vicine all'epicentro, per alcune delle quali si hanno già notizie di danni ad edifici, sono Santa Croce di Magliano, S. Giuliano di Puglia, Larino (tutti in provincia di Campobasso). La magnitudo dell'evento è stata stimata pari a 5.4 Richter, un valore che comporta effetti fino all'VIII grado della scala Mercalli. La scossa è stata preceduta da alcune scosse nella notte (01:25, 03:27), la più forte delle quali ha avuto magnitudo 3.5. La scossa è stata seguita da numerose repliche, la più forte delle quali è avvenuta alle 14:03 e ha avuto magnitudo 3.7".
This study focuses on the numerical analysis and testing of a high efficiency Energy Harvesting device, based on piezoelectric materials, with possible applications for the sustainability of smart buildings, structures and infrastructures. The development of the device is supported by ESA (the European Space Agency) under a program for the space technology transfer.
The EH device, harvests the airflow inside Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems, using a piezoelectric component and an appropriate customizable aerodynamic appendix or fin that takes advantage of specific air flow effects (principally Vortex Shedding), and can be implemented for optimizing the energy consumption inside buildings.
In the present research, focus is given on different relevant modelling aspects, explored both using numerical methods (by means of FEM and CFD models) and in wind tunnel testing. In particular, different configurations for the piezoelectric bender (including rectangular, cylindrical and T-shaped) are modelled, tested and compared. The calibration of the numerical models, useful for the optimisation of the final design, and the electrical modelling and losses calculation for the EH circuit, are provided, and the effective energy harvesting potential of the working prototype device in laboratory conditions is assessed. Additional aspects relevant to the successful implementation of the research project are shown, including the final design of the device and the possible market impact.