Azioni Sulle Costruzioni 08

azioni sulle costruzioni

Politecnico di Bari – C.d.L. Ingegneria Ambientale e del Territorio

Corso di Tecnica delle Costruzioni – Arch. Francesca Prete

criteri di sicurezza e azioni sulle costruzioni
NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI
DM 14 gennaio 2008

CAP.2 – SICUREZZA E PRESTAZIONI ATTESE

Le opere e le componenti strutturali devono essere progettate, eseguite,
collaudate e soggette a manutenzione in modo tale da consentirne la
prevista utilizzazione, in forma economicamente sostenibile e con il livello
di sicurezza previsto dalle presenti norme.
La sicurezza e le prestazioni di un’opera o di una parte di essa devono
essere valutate in relazione agli stati limite che si possono verificare
durante la vita nominale.

Scopo del calcolo strutturale è quello di garantire l’opera progettata per
tutta la sua “vita utile” in rapporto alle azioni cui può essere sottoposta
in ogni fase operativa (costruzione, trasporto, montaggio, esercizio) con
il livello di sicurezza previsto dalle Norme vigenti.


A) Per costruzioni generiche

- Vita nominale VN in base alla tipologia dell’opera, da ritenere sottoposta
necessariamente a manutenzione ordinaria:

B) Per costruzioni antisismiche

Classi d’uso delle costruzioni, riferite al diverso grado di sicurezza da
garantire in relazione al rischio sismico:

Classe I : con presenza solo occasionale di persone; edifici
agricoli.

Classe II : con affollamenti normali, senza funzioni pubbliche e
sociali essenziali; infrastrutture non ricadenti nelle successive
e più impegnative Classi III e IV.

Classe III : con affollamenti significativi ed eventuali funzioni
pubbliche modeste; infrastrutture importanti ma non ricadenti
nella più elevata Classe IV.

Classe IV : costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche
particolarmente importanti; infrastrutture di grande rilevanza
per la sicurezza sociale.

B) Per costruzioni antisismiche

Coefficiente d’uso CU, variabile in base alla Classe d’uso:

Periodo di riferimento VR (in anni) per l’azione sismica, definito in
funzione della Vita nominale VN e del Coefficiente d’uso CU:

VR = VN ⋅ CU

per VR < 35 anni si assume comunque VR = 35 anni

STATI LIMITE

definizione di “Stato Limite”:
condizione superata la quale la struttura (o una sua parte) non è più in
grado di assolvere il suo compito statico o funzionale

Esistono due tipi di “Stati Limite”:

Stati Limite Ultimi (SLU), relativi a condizioni estreme il cui
superamento ha carattere irreversibile e determina il collasso
strutturale.

Stati Limite di Esercizio (SLE), legati a condizioni di funzionalità, il cui
superamento può avere carattere reversibile o irreversibile, comunque
tale da non compromettere la struttura.

Requisiti di sicurezza della struttura:

- sicurezza nei confronti degli SLU

- sicurezza nei confronti degli SLE

- robustezza nei confronti delle azioni accidentali (o eccezionali)

STATI LIMITE

I principali Stati Limite Ultimi sono:

a) perdita di equilibrio della struttura o di una sua parte;
b) spostamenti o deformazioni eccessive;
c) raggiungimento della massima capacità di resistenza di parti di strutture, collegamenti,
fondazioni;
d) raggiungimento della massima capacità di resistenza della struttura nel suo insieme;
e) raggiungimento di meccanismi di collasso nei terreni;
f) rottura di membrature e collegamenti per fatica;
g) rottura di membrature e collegamenti per altri effetti dipendenti dal tempo;
h) instabilità di parti della struttura o del suo insieme.

I principali Stati Limite di Esercizio sono:

a)danneggiamenti locali (ad es. eccessiva fessurazione del calcestruzzo) che possano ridurre la
durabilità della struttura, la sua efficienza o il suo aspetto;
b)spostamenti e deformazioni che possano limitare l’uso della costruzione, la sua efficienza e il
suo aspetto;
c)spostamenti e deformazioni che possano compromettere l’efficienza e l’aspetto di elementi non
strutturali, impianti, macchinari;
d)vibrazioni che possano compromettere l’uso della costruzione;
e)danni per fatica che possano compromettere la durabilità;
f) corrosione e/o eccessivo degrado dei materiali in funzione dell’ambiente di esposizione.

definizione di “azione”
ogni causa o insieme di cause capaci di indurre
stati limite in una struttura

classificazione delle azioni
A. in base al modo di esplicarsi
azioni dirette
azioni indirette
azioni chimico-fisiche
B. in base alla risposta strutturale
azioni statiche
azioni quasi statiche
azioni dinamiche
C. in base al loro comportamento nel tempo
azioni permanenti (G)
azioni variabili (Q)
azioni accidentali (A)

A. classificazione (in base al modo di esplicarsi)

azioni dirette
• azioni concentrate (fisse o mobili)
• azioni distribuite (fisse o mobili)

azioni indirette
• cedimenti di vincolo, difetti di montaggio, distorsioni impresse
• effetti di variazioni di temperatura
• deformazioni iniziali elastiche e anelastiche (ritiro, viscosità)

azioni di carattere chimico-fisico
• umidità, gelo, aggressione atmosferica
• degrado endogeno ed esogeno della struttura

B. classificazione (in base alla risposta strutturale)

azioni statiche
azioni applicate con lentezza tale da non dar luogo a
significative accelerazioni sulle strutture

azioni quasi statiche

azioni che possono essere considerate come statiche tenendo
conto degli effetti dinamici con un incremento della loro intensità

azioni dinamiche

azioni che causano significative accelerazioni
sulle strutture e sulle masse da esse portate

C. classificazione (in base al loro comportamento nel tempo)
azioni permanenti (G), con valori costanti nel tempo:
• peso proprio della struttura
• peso proprio delle sovrastrutture
(pavimenti, tompagni, tramezzi, controsoffitti, intonaci, impianti, ecc.)
• pretensione e precompressione
• ritiro e viscosità
azioni variabili (Q), con valori istantanei anche diversi tra loro:
• di lunga durata
(pesi di cose e oggetti vari, carichi di esercizio di lunga durata)
• di breve durata
(vento, sisma, variazioni termiche, carichi di esercizio di breve durata)
azioni accidentali (A), in base a eventi incidentali e rari:
• incendi
• esplosioni
• urti

categorie delle azioni sulle costruzioni civili e industriali
(in base alla valutazione delle loro intensità)

1. pesi propri dei materiali strutturali

I. azioni antropiche 2. carichi permanenti portati

3. sovraccarichi variabili (destinazione d’uso)

1. azione della neve

2. azione del vento
II. azioni ambientali
3. azione della temperatura

4. azione sismica

1. incendi

III. azioni accidentali 2. esplosioni

3. urti

requisiti caratteristici

È compito del progettista individuare le azioni significative per la
costruzione nel rispetto delle disposizioni generali delle Norme vigenti.

I valori normativi vanno assunti come “valori caratteristici” (in senso
statistico) nel metodo semiprobabilistico agli stati limite e come “valori
nominali” (in senso deterministico) nel metodo alle tensioni ammissibili.

Per le opere civili e industriali i valori delle azioni antropiche vanno intesi
come minimi assoluti, maggiorabili per motivi prudenziali ovvero per
prescrizioni di Capitolati Speciali; in generale, si considerano agire
staticamente, salvo casi particolari in cui, per tener conto indirettamente
degli effetti dinamici, vanno maggiorati con idonei coefficienti per
eseguire una analisi statica equivalente.

I. azioni antropiche
requisiti caratteristici

I pesi propri e i carichi permanenti sono determinati in base alle
dimensioni geometriche degli elementi costruttivi e ai pesi specifici
riconosciuti dei materiali strutturali e non.

I sovraccarichi variabili, cioè legati all’esercizio dell’opera, vanno dedotti
dalle Norme come valori minimi, che il Progettista può accettare oppure
aumentare responsabilmente o per prescrizioni di Capitolato.

I.1. pesi propri dei materiali strutturali

pesi per unità
di volume dei
principali
materiali
strutturali
(T.U.)

I.2. carichi permanenti portati

Vanno considerati come carichi ripartiti uniformemente per le verifiche di
insieme.

Nel caso di solai con orditura unidirezionale (adeguata capacità di
ripartizione trasversale):

i divisori mobili interni sono considerati come un carico distribuito q2k
dipendente dal peso unitario lineare G2k nel seguente modo:

• per G2k ≤ 100 daN/m q2k = 40 daN/mq ;
• per 100 ≤ G2k ≤ 200 daN/m q2k = 80 daN/mq ;

pesi propri unitari di
elementi costruttivi

pesi propri unitari di
materiali in deposito

pesi propri unitari
materiali insilabili

I.3. sovraccarichi variabili

carichi verticali
uniformemente distribuiti verifiche di insieme
qk [kN/mq]

carichi orizzontali
verifiche locali su singoli elementi
linearmente distribuiti
(a 1.20 m dalla quota di calpestio)
Hk [kN/m]

verifiche locali distinte su
carichi verticali
appropriate “aree di impronta”
concentrati Qk [kN]
(non cumulabili ai qk)


valori dei carichi di
esercizio per le diverse
categorie di edifici

I.3. sovraccarichi variabili
Nel caso di travi – pilastri - pareti portanti - fondazioni interessati da
sovraccarichi variabili applicati su ampie superfici e/o su più piani,
l’intensità del sovraccarico (purché appartenente alla stessa categoria
di ambienti) può essere opportunamente ridotta (a) per tener conto
della non contemporaneità delle azioni con il massimo valore di carico.

A = superficie totale caricata detta area di
spettanza dell’elemento in oggetto
a = coefficiente di riduzione del sovraccarico

per le Categorie A, B, F, G, H :
a ≥ 0.50 + 10/A
a≤ 1
per le Categorie C, D :
a ≥ 0.75 + 10/A

individuazione dell’area di spettanza

Per la generica tesa di un pilastro, l’area di spettanza è data dalla
somma dell’area spettante sull’impalcato di competenza, di dimensioni
pari alle semiluci di impalcato adiacente al pilastro nella direzione del
solaio e in quella ortogonale, e delle omologhe aree su tutti gli impalcati
soprastanti.

individuazione dell’area di spettanza
Nell’esempio applicativo (riportato nella C. M. ’96) per uno schema di edificio intelaiato
di quattro piani:
i. si suppone che il pilastro P sia portante per le travi T2, T3, T4 e sia portato dalla
trave T1 al 1° ordine
ii. si suppone che l’area di spettanza del pilastro valga Ap ad ogni piano
iii. si suppone che l’area di spettanza di una campata di trave T2, T3, T4 sia Ap e che
valga 2Ap per la trave T1 (di luce doppia)

VERIFICA
sezione S1 del pilastro P:
A = A2+A3+A4 = 3 Ap
sezione S2 del pilastro P:
A = A3+A4 = 2 Ap
trave T1:
A = A1+A2+A3+A4 = 5 Ap
trave T2:
A = A2 = Ap

Sono correlate statisticamente a prefissati “periodo di ritorno”

definizione di “periodo di ritorno”

intervallo di tempo che intercorre tra il ripresentarsi di un
determinato evento naturale con la stessa intensità

1. azione della neve

2. azione del vento

3. azione della temperatura

4. azione sismica

II.1. azione della neve

Il carico neve si considera uniformemente ripartito, agente in direzione
verticale e riferito alla proiezione orizzontale della superficie investita.

L’intensità di carico sulle coperture, per unità di superficie, si valuta
mediante l’espressione:

qs = qsk cEc t µ i [kN / m2 ]

qsk valore caratteristico di riferimento del carico neve al suolo [kN/mq]
associato al periodo di ritorno standard di 50 anni, dipendente dal
sito e dall’altitudine
cE coefficiente di esposizione
ct coefficiente termico
µi coefficiente di forma della copertura

II.1.1. carico neve al suolo

Dipende dalle condizioni locali
di clima e di esposizione dei siti

Macrozonazione
geografica
dell’Italia

II.1.1. carico neve al suolo

I valori caratteristici minimi sono riportati nel seguito, in funzione della Macrozona
geografica di pertinenza e dell’altitudine as del sito di costruzione.

II.1.2. coefficiente di esposizione
Va determinato in funzione delle caratteristiche specifiche dell’area
(microzona) in cui sorge l’opera, definite mediante “classi di topografia”

II.1.3. coefficiente termico
Può essere utilizzato per tener conto di una riduzione del carico neve a
causa dello scioglimento della stessa, per effetto del calore trasmesso
alla copertura dall’interno della costruzione
Il valore dipende dalle proprietà dell’isolamento termico del materiale
coibente di copertura
In assenza di documentazione, si assume ct = 1

II.1.4. coefficiente di forma

La sua valutazione dipende dalla particolare disposizione del carico neve:
neve non accumulata sul piano (situazione più gravosa)
neve accumulata al piano (situazione meno gravosa)

In generale, per coperture a una o più falde, il coefficiente di forma µ
si esprime in funzione dell’angolo α

Si distinguono tre casi: coperture a una falda, a due falde e a più falde


A. copertura a una falda

Ipotizzando che la neve non sia
impedita di scivolare, si considera
la condizione di carico in figura,
per entrambe le situazioni di neve
accumulata e non accumulata sul
piano
Se l’estremità più bassa termina
con un parapetto o altre ostruzioni:
µ1 = 0.8 indipendentemente
dall’angolo α


B. copertura a due falde

Ipotizzando che la neve non sia impedita di scivolare, si distinguono
tre condizioni di carico:

neve non accumulata sul piano

neve accumulata sul piano
(va assunta la peggiore)

Se l’estremità più bassa termina con un parapetto o altre ostruzioni:
µ1 = 0.8 indipendentemente dall’angolo α


C. copertura a più falde

Ipotizzando che la neve non sia impedita di scivolare, si distinguono due
condizioni di carico:


assumendo α = (α1 + α2 ) /2


coperture cilindriche

Ipotizzando che la neve non sia impedita di scivolare, per le coperture
cilindriche di forma qualsiasi e a curvatura di unico segno, vanno distinti
i due casi per le condizioni di carico neve:



il coefficiente
di forma µ3 è
funzione di β
e di h/b

II.1.6. effetti locali

Le verifiche da effettuare per gli effetti locali prodotti dalla neve riguardano:

accumulo neve contro parapetti e pareti verticali
neve sporgente dall’estremità di una copertura
carico neve su protezioni paraneve o altri ostacoli sulla copertura

II.1.7. densità della neve

Per la valutazione del carico neve sulle costruzioni va tenuto conto che la
densità della neve aumenta in generale con l’età del manto nevoso e
dipende dal sito, dal clima e dall’altitudine.

II.2. azione del vento

considerazioni generali

Le pressioni del vento agiscono in direzione orizzontale ed esercitano
sulle costruzioni azioni variabili nel tempo e nello spazio

Quando il vento investe la facciata di un edificio, esercita su di esso delle
pressioni poiché questo arresta il moto delle particelle di aria

Accanto alle pressioni agenti sulla
superficie sopravento, si generano
delle aspirazioni, depressioni, che
agiscono sulle superfici sottovento

la configurazione assunta dall’aria è fortemente condizionata dalla forma
dell’edificio


considerazioni generali

L’azione esercitata dal vento su di un edificio non può prescindere dalla
posizione degli edifici circostanti

L’aria è un fluido e, se costretto
ad attraversare un passaggio
stretto, aumenta la sua velocità

nella valutazione dell’effetto del vento su di una struttura non si può
prescindere dalla località in cui sorge, dalla sua posizione rispetto ai
venti dominanti della zona, nonché dalla sua forma o attitudine a farsi
attraversare dall’aria


La Normativa italiana riconduce convenzionalmente le pressioni del
vento, pur essendo di natura dinamica, ad azioni statiche equivalenti
che si traducono in pressioni e depressioni agenti in direzione
ortogonale alle superfici che compongono la costruzione
In caso di superfici di grande estensione, la Normativa prevede delle
azioni tangenziali esercitate dal vento
Il vento si considera spirante secondo le due direzioni degli assi
principali della pianta della costruzione; in casi particolari (ad es. le
torri) si considera il vento spirante anche secondo una direzione
diagonale
L’azione di insieme esercitata dal vento sull’intera costruzione è data
dalla combinazione più gravosa delle azioni agenti
Per costruzioni di forma e tipologia particolari, il vento provoca
sensibili effetti dinamici da valutare mediante adeguati procedimenti
analitici o indagini numeriche o prove sperimentali


Per determinare le azioni statiche equivalenti su una costruzione,
è necessario in via propedeutica individuare i seguenti parametri:

velocità di riferimento del vento [m/s]

pressione cinetica di riferimento esercitata dal vento [N/mq]

II.2.1. velocità di riferimento

È definita come il valore
massimo della velocità media
su un intervallo di tempo di
10 minuti del vento, misurata
a 10 m dal suolo, su un
terreno di II Categoria di
esposizione in base a una
apposita classificazione.
È associata a un periodo di
ritorno TR = 50 anni,
corrispondente a una
probabilità (sfavorevole) del
2% di essere superata in un
anno

II.2.1. velocità di riferimento
Il territorio nazionale è stato diviso in 9 macrozone geografiche, in
funzione delle quali si ottiene in valore di vref:

vref = vref,0 per as ≤ a0

vref = vref,0 + ka(as – a0) per a0 < as ≤ 1500

II.2.2. pressione cinetica di riferimento

Direttamente legata alla velocità di riferimento, risulta espressa dalla
relazione:
1 2
qb = ρv ref
2
ρ = 1.25 [kg / m3 ] è la densità dell’aria
vref è la velocità di riferimento del vento

azioni statiche
vref qb
equivalenti

II.2.3. azioni statiche equivalenti

Si riconducono a tre modelli possibili:
combinazione più gravosa della
pressione (o depressione) agente
azione normale sul singolo sulla superficie esterna con la
elemento strutturale (w) depressione (o pressione) agente
sulla superficie interna
dell’elemento

azione normale di insieme
risultante delle azioni sui singoli
sulla costruzione (F,f)
elementi, considerando di regola il
vento spirante secondo una delle
direzioni principali della pianta
azione tangente su superfici della costruzione
orizzontali (wf)

Tali azioni sono applicabili in modo differenziato e comunque non
cumulativo per le varie tipologie strutturali

azione normale sui singoli elementi

La pressione sulla superficie (esterna o interna) di un elemento strutturale,
per unità di superficie normalmente investita, è espressa da:

p = qb ⋅ cp ⋅ c d ⋅ c e [N / m2 ]

qb è la pressione cinetica di riferimento
cp è il coefficiente di pressione o di forma (anche detto
aerodinamico), funzione della tipologia e della geometria della
costruzione e del suo orientamento rispetto alla direzione del vento
cd è il coefficiente dinamico, con cui si tiene conto degli effetti
riduttivi associati alla non contemporaneità delle massime
pressioni locali e degli effetti amplificativi dovuti alle vibrazioni
strutturali
ce è il coefficiente di esposizione

azione normale di insieme

L’azione globale su una costruzione può valutarsi come una forza
complessiva F agente sulla superficie normalmente investita, ovvero come
una forza f per unità di lunghezza di detta superficie, mediante:

F = qb ⋅ cp ⋅ c d ⋅ A [N]

f = qb ⋅ cp ⋅ c d ⋅ B [N / m]

dove, accanto ai già definiti parametri

A è una superficie di riferimento della struttura

B è una lunghezza di riferimento della struttura

azione tangente su superfici

L’azione tangente per unità di superficie parallela alla direzione del vento
radente è data da:

p f = qb ⋅ c f ⋅ c e

dove

cf è il coefficiente di attrito, funzione della scabrezza della superficie

ce è il coefficiente di esposizione

valutazione dei coefficienti cp , c f , c d , c e

I valori di tali coefficienti devono essere ricavati da dati suffragati da
opportuna e attendibile documentazione o da prove sperimentali in
galleria del vento

Di seguito si riportano i valori, sufficientemente comprovati, desunti da
codici normativi (T.U., C.M., Istruzioni C.N.R.) e da letteratura tecnica

coefficiente di esposizione
Dipende dall’altezza z sul suolo del punto considerato della costruzione,
dalla topografia del terreno e dalla categoria del sito. In assenza di analisi
specifiche e per altezze z ≤ 200 m:

c e (z) = k 2c t ln(z z0 ) [7 + c t ln(z z0 )]
r
per z ≥ zmin

c e (z) = c e (zmin ) per z < zmin
dove

k r , z0 , zmin sono definiti in funzione della categoria di esposizione del sito

ct è il coefficiente di topografia

calcolo del coefficiente di esposizione per le velocità

1. individuazione della Classe di rugosità del terreno (A/B/C/D) in base
alla collocazione urbanistica dell’opera


2. determinazione della
Categoria di
esposizione
(I/II/III/IV/V) in
funzione della Classe
di rugosità del
terreno e della
posizione geografica
del sito (macrozona
regionale di
pertinenza, da 1 a 9,
altitudine sul livello
del mare, distanza
dalla costa)


3. calcolo delle tre grandezze
( k r , z0 , zmin ) mediante
tabella

4. Calcolo di c e , assumendo il coefficiente di topografia c t = 1 per
zone pianeggianti, ondulate, collinose, montane.

andamento del coefficiente di
esposizione per le velocità ce in
funzione dell’altezza z
(entro i 200 m) e delle cinque
Categorie di esposizione

coefficienti di pressione o di forma
A) Edifici a pianta rettangolare, con coperture piane, a falde
inclinate e curve
Il vento agisce sulle superfici esterne e su quelle interne provocando
azioni esterne we, come pressioni (p) o come depressioni (d), e azioni
interne wi, come pressioni (p) o come depressioni (d), definite dalle
espressioni: w e = cpe ⋅ c d ⋅ q(z) [N / m2 ]
w i = cpi ⋅ c d ⋅ q(z) [N / m2 ]
dove

cpe , cpi sono i coefficienti di pressione esterna e di pressione interna,
q(z) = c e (z)qb è la pressione cinetica alla quota z, così calcolata:

• per le pareti sopravento, in base all’effettivo andamento logaritmico della
variazione altimetrica di c e (z)
• per le pareti sottovento e quelle parallele alla direzione del vento, con un
valore costante relativo a z = h*, quota altimetrica del baricentro della
copertura della costruzione

calcolo della pressione cinetica di riferimento

esempio rappresentativo della distribuzione delle pressioni sulle facce
verticali di un generico edificio prismatico a pianta rettangolare con
copertura piana avente quota baricentrica h*

coefficienti di pressione esterna

Per edifici prismatici a pianta rettangolare con copertura piana, con
rapporto dimensionale dei lati in pianta tra 1/3 e 3, i coefficienti di
pressione esterna possono assumersi come segue:
per elementi sopravento
con a ≥ 60°: cpe = +0.8
con 20° < a < 60°: cpe = +0.03α - 1
con 0° ≤ a ≤ 30° e per
elementi sottovento e
paralleli al vento: cpe = -0.4

essendo a (in gradi) l’inclinazione
sull’orizzontale della superficie
investita dal vento

coefficienti di pressione interna

Per i coefficienti di pressione interna si possono assumere i seguenti valori
(C.M. ’96)
per costruzioni completamente stagne: cpi = 0
per costruzioni non stagne, con aperture distribuite di superficie
uniforme: cpi = ±0.2
per costruzioni che hanno una parete con aperture di superficie non
minore di 1/3 di quella totale:
cpi = +0.8 quando la parete aperta è sopravento
cpi = -0.5 quando la parete aperta è sottovento o parallela al vento
per costruzioni che presentano su due pareti opposte, normali alla
direzione del vento, aperture di superficie non minore di 1/3 di quella
totale (situazione non rappresentata):
cpe + cpi = ±1.2 per gli elementi normali alla direzione del vento
cpi = ±0.2 per i rimanenti elementi

coefficienti di attrito

In assenza di valutazioni più puntuali, si possono assumere i valori
tabellati, in funzione della scabrezza della superficie strutturale investita
da vento radente

coefficienti dinamici
In assenza di valutazioni più
puntuali suffragate da idonea
documentazione o di analisi
sperimentali, per gli edifici di forma
regolare e di altezza non superiore
a 200 m, si possono ricavare i valori
dai seguenti diagrammi, in funzione
delle dimensioni in larghezza e in
altezza dell’edificio e in base alla
specifica tipologia strutturale
Per tipologie strutturali non
contemplate in figura, il coefficiente
dinamico deve essere valutato con
procedimenti di comprovata
affidabilità

B) Edifici con coperture multiple

coperture multiple
un insieme di elementi identici e contigui, come ad esempio
coperture affiancate di ugual profili, coperture a shed, ecc.

schema (a)

schema (b)

Per la valutazione delle azioni del vento diretto normalmente alle linee di
colmo si procede al modo seguente.

Azioni esterne sui singoli elementi:
per la prima copertura investita dal vento valgono i coefficienti di
pressione stabiliti in precedenza (punto A)
per la seconda copertura il coefficiente relativo allo spiovente
sopravento viene ridotto del 25%
tutte le coperture successive, i coefficienti relativi ad ambedue gli
spioventi vengono ridotti del 25%
Azioni d’insieme:
si applicano al primo e all’ultimo spiovente le pressioni valutate
secondo i coefficienti indicati in precedenza (punto A)
si considera applicata alla superficie proiettata in pianta di tutte le
parti del tetto una azione superficiale orizzontale di tipo tangenziale
il cui valore unitario si assume convenzionalmente pari a 0.10 q(h),
alla quota z = h del baricentro della copertura
Per la valutazione dell’azione del vento diretto parallelamente alle linee di
colmo (e ai piani di falda) si considera in ogni caso un’azione tangente come
definita in precedenza (punto II.2.3)

C) Tettoie e pensiline isolate

Per tettoie e pensiline
isolate a uno o due
spioventi per le quali il
rapporto tra l’altezza
totale sul suolo e la
massima dimensione in
pianta non è maggiore di
1, si possono assumere i
valori del coefficiente di
pressione cp espressi in
figura per i tre casi
considerati (C.M. ’96)

D) Torri e pali a traliccio

Per torri e pali a traliccio a sezione rettangolare o quadrata, per vento
spirante normalmente a una delle pareti, i coefficienti di pressione (o di
forma) possono valutarsi come segue.

cp = 2.4 per torri con elementi tubolari tondi
cp = 2.8 per torri con elementi di sezione diversa dalla circolare

L’azione di insieme esercitata dal vento spirante normalmente a una delle
pareti va determinata con riferimento alla superficie della parte piena di
una sola faccia.

Per vento spirante secondo la bisettrice dell’angolo formato da due pareti,
l’azione d’insieme è pari a 1.15 volte quella sopra definita.

Gli stessi coefficienti cp si possono adottare cautelativamente anche per
torri a sezione triangolare, per le quali però non è da applicare il
coefficiente 1.15 suddetto.

E) Corpi cilindrici e corpi sferici

Per i corpi cilindrici a sezione circolare di diametro d e lunghezza h, i
coefficienti di pressione valgono:

cp = 1.2 per d q(z) ≤ 2.2
cp = 1.783 - 0.263d q(z) per 2.2 < d q(z) < 4.2
cp = 0.7 per d q(z) ≥ 4.2

con d espresso in [m] e q(z) in [N / m2 ] .
L’azione d’insieme esercitata dal vento va valutata con riferimento alla
superficie proiettata nel piano ortogonale alla direzione del vento.

Per i corpi sferici di raggio R l’azione d’insieme esercitata dal vento va
valutata con riferimento alla superficie proiettata sul piano ortogonale alla
direzione del vanto, pari a S = πR 2 , utilizzando il coefficiente di pressione:

cp = 0.35

pressioni massime locali

Nei casi descritti in precedenza (punti A, B, C), i fenomeni aeroelastici
locali, separazioni di scia e distacco dei vortici, che possono presentarsi in
zone singolari della forma esterna della costruzione, possono essere messi
in conto utilizzando per le verifiche locali un coefficiente di pressione
esterna: cpe = ±1.8
A titolo di esempio, per un
edificio a pianta rettangolare
con copertura a doppia falda,
in figura (T.U. 2005) viene
indicata la fascia perimetrale
della copertura dove va
applicato il suddetto valore
di cpe

pressioni massime locali

Nel caso di corpi
cilindrici e sferici, le
pressioni massime
locali vanno
determinate applicando
il coefficiente di
pressione esterna cp
i cui valori e la cui
distribuzione sulle
superfici cilindriche e
sferiche sono forniti
in figura (T.U. 2005)

II.3. azione della temperatura

Le azioni termiche per gli edifici devono essere definite in base alle
seguenti grandezze:

a. una variazione di temperatura uniforme DTu data dalla differenza tra
la temperatura media attuale T del generico elemento strutturale in
oggetto e la sua temperatura iniziale T0, assunta quale convenzionale
“zero termico”:
∆Tu = T - T0

T0 temperatura alla data della messa in esercizio della struttura

b. una variazione di temperatura lineare data dalla differenza DTM tra le
temperature sulle superfici di intradosso ed estradosso dell’elemento
strutturale


Per elementi strutturali omogenei e ove la temperatura non costituisca
azione fondamentale per la sicurezza strutturale, è possibile in via
semplificata assumere la sola variazione uniforme DTu come azione
termica sulla sezione dell’elemento.


In linea di massima, la
temperatura media attuale T
può essere valutata come
valore medio tra la
temperatura esterna ed
interna presente nell’edificio.
Nei casi più importanti per la
sicurezza, I valori di
temperatura esterna e interna
possono essere ricavati dai
prospetti in tabella (T.U.
2005), in funzione degli
specifici fattori ambientali di
riferimento.


Per la valutazione degli effetti delle azioni termiche si utilizzano i
coefficienti di dilatazione termica aT riportanti in tabella (T.U.) per i
diversi materiali costruttivi; per le strutture miste acciaio-calcestruzzo si
adotta di norma per l’acciaio un aT omogeneo a quello del calcestruzzo,
pari a αT = 10x10-6 / °C

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