CORSO DI PROGETTAZIONE COSTRUZIONI ED IMPIANTI

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1 CORSO DI PROGETTAZIONE COSTRUZIONI ED IMPIANTI ANALISI DEI CARICHI - NTC 2008 AZIONI VENTO E NEVE

2 AZIONI TIPO Qs Il peso della neve sulle strutture viene assunto dalla normativa come variabile-gravitazionale, nel senso che la sua applicazione è limitata nel tempo mentre la direzione della azione si intende rivolta in verticale rispetto alla proiezione orizzontale del piano di falda. Il valore unitario si calcola con la formula: = coefficiente di forma

3 = carico neve al suolo (caratteristico) Il carico neve al suolo è un dato che le NTC2008 riportano tabellato in funzione delle misurazioni statistiche compiute dalle stazioni meteorologiche e dipende dalla regione geografica su cui si considera la costruzione e dalla altitudine s.l.m. della area su cui è posto il fabbricato.

4 = coefficiente di esposizione Il coefficiente di esposizione consente di correggere il valore del carico unitario in funzione di alcune particolari condizioni del sito = coefficiente termico Il coefficiente termico tiene conto della eventuale presenza di un impianto di scioglimento della neve presente sul tetto. In genere si assume uguale ad 1 Una volta calcolato il valore unitario, la azione da associare all'elemento strutturale considerato si ottiene attraverso l'area di influenza da esprimere in kn o kn/m secondo i casi

5 AZIONI TIPO Qw Il vento sulle costruzioni agisce sotto forma di pressione o depressione sulla superficie esposta alla azione. A seconda dei casi ed in relazione all'area di influenza relativa all'elemento strutturale, si potrà assumere una distribuzione di tipo lineare (kn/m) o concentrato (kn). La pressione del vento sulla superficie esposta in funzione della altezza (z) si valuta con la formula proposta dalla Normativa = pressione cinetica di riferimento La pressione cinetica di riferimento si ricava con la formula indicata dalla normativa nella ipotesi di un valore convenzionale di densità dell'aria assunto pari a: v = velocità di riferimento del vento

6 = velocità di riferimento del vento

7 = coefficiente di esposizione Si assume la classe di rugosità dalla Tab.3.3.III In funzione della classe di rugosità e della altitudine si ricava la categoria di esposizione. Alla categoria di esposizione corrivo dono i tre parametri necessari per la definizione del coefficiente di esposizione Ce

8 Dipende dall'altezza z sul suolo del punto considerato, dalla topografia del terreno e dalla categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione Si assume generalmente =1

9 Per calcolare il Ce bisogna determinare la categoria di esposizione del sito attraverso i grafici proposti dalla normativa

10 In alternativa alla procedura analitica, nei casi in cui è possibile assumere Ct=1 (coefficiente topografico) si può utilizzare il grafico seguente z(m) Categoria di esposizione del sito Valori di Ce con Ct=1 I II III IV V 0 1,883 1,801 1,708 1,634 1, ,883 1,801 1,708 1,634 1, ,883 1,801 1,708 1,634 1, ,094 1,801 1,708 1,634 1, ,250 1,801 1,708 1,634 1, ,373 1,929 1,708 1,634 1, ,477 2,037 1,817 1,634 1, ,566 2,130 1,912 1,634 1, ,644 2,212 1,995 1,634 1, ,713 2,286 2,070 1,712 1, ,776 2,352 2,138 1,783 1, ,887 2,469 2,257 1,908 1, ,982 2,570 2,360 2,017 1, ,066 2,659 2,451 2,113 1, ,140 2,738 2,533 2,199 1, ,207 2,810 2,606 2,277 1,836

11 Cp = coefficiente di forma Il coefficiente di forma si determina combinando con il segno + o - le due componenti Cpe (superfici esterne) e Cpi (superfici interne) Cpe Per le superfici sopravento il valore di Cpe dipende dall'angolo (alfa) che queste formano con l'orizzonte - per alfa maggiore o uguale a 60º ---> Cpe=+ 0,8 - per alfa maggiore di 20º e < di 60º ---> Cpe=+0,03(alfa)-1 - per alfa da 0º fino a 20º ----> Cpe=-0,4 Per le superfici sottovento il valore di Cpe (per elementi investiti da vento radente) vale ----> Cpe=-0,4 Cpi I valori di Cpi dipendono dalla entità delle aperture presenti sulla superficie investita dal vento - aperture trascurabili (superfici stagne) ----> Cpi=+0,0 Nel caso di superfici non stagne - aperture < 1/3 superficie totale ----> Cpi=0,2 (+o-) - aperture > 1/3 superficie totale soprav. ---> Cpi=+0,8 - aperture > 1/3 superficie totale sottov. ---> Cpi=-0,5 Cd = coefficiente dinamico (in genere =1)

12 La valutazione caso per caso dei coefficienti forma è legata a molte variabili. Per una trattazione puntuale nel caso di coperture multiple, forme cilindriche, tralicci, eccetera, si rimanda alla Circ. Esplicativa

13 ESEMPIO DI CALCOLO DELLE AZIONI VENTO E NEVE Calcolare l'azione vento e neve per il fabbricato in figura sito in Alghero (Sardegna occid.) ad una altitudine di 200 m.s.l.m. e una distanza dalla costa di 10km. La costruzione può considerarsi stagna ed inserita in un contesto rurale con presenza di alberi alti. Azione vento Alghero > zona 6 Vb= 28m/sec ; ao=500m qb = (1,25x28^2)/2 = 490N/mq Calcolo di C(e) > Rugosità classe C Categoria esposizione II Assumiamo Ct=1 Attraverso la formula (o graficamente) si determinano i coefficienti di esposizione in funzione delle quote di riferimento z=4m z=5,2m z=7m C(e) 1,801 1,956 2,130

14 Pareti stagne A) Cpe = 0,8; Cpi = 0 B) Cpe = 0,03x45-1 = 0,35; Cpi = 0 C) Cpe = -0,4; Cpi = 0 D) Cpe = -0,4; Cpi = 0 Pressione sulle pareti p(a) 490 1,801 0, N/mq p(b) 490 1,801 0, N/mq p(b) 490 2,130 0, N/mq p(c) 490 2,130-0, N/mq p(c) 490 1,956-0, /mq p(d) 490 1,956-0, /mq p(d) 490 1,801-0, N/mq

15 Azione neve Alghero > zona III as= 200m; qsk=0,60kn/mq; C=1; Ct=1 Calcoliamo i coefficienti di forma ed i qs Caso 1) neve senza vento qs(1)= [0,8*(60-45)/30]*0,60*1*1= 0,24kN/mq qs(2)= [0,8*0,60*1*1]=0,48kN/mq Caso 2) neve con vento a monte qs(1)= [0,5*0,8*(60-45)/30]*0,60*1*1= 0,12kN/mq qs(2)= [0,8*0,60*1*1]=0,48kN/mq Caso 3) neve con vento a valle qs(1)= [0,8*(60-45)/30]*0,60*1*1= 0,24kN/mq qs(2)= [0,5*0,8*0,60*1*1]=0,24kN/mq