NEVE 'QN'
Il carico provocato dalla neve sarà valutato mediante la seguente espressione:
qs =μi ⋅qsk ⋅CE ⋅Ct
dove:
qs è il carico neve sulla copertura;
μi è il coefficiente di forma della copertura;
qsk è il valore caratteristico di riferimento del carico neve al suolo [kN/m2], fornito per un periodo di ritorno di 50 anni;
CE è il coefficiente di esposizione ;
Ct è il coefficiente termico.
Si ipotizza che il carico agisca in direzione verticale.
Coefficiente di forma della copertura
L'angolo di inclinazione considerato è 0°, pertanto secondo le NTC 2008, il valore μi è 0,8
Valore caratteristico del carico neve al suolo
Il carico neve al suolo dipende dalle condizioni locali di clima e di esposizione, considerata la variabilità delle precipitazioni nevose da zona a zona. L’altitudine di riferimento as è la quota del suolo sul livello del mare nel sito di realizzazione dell’edificio. La provincia di Savona è in zona II; il sito è ad una quota inferiore ai 200 metri sul livello del mare:
qsk = 1,00 kN/m2 as ≤ 200 m
Coefficiente di esposizione
Il coefficiente di esposizione CE può essere utilizzato per modificare il valore del carico neve in copertura in funzione delle caratteristiche specifiche dell’area in cui sorge l’opera. Considerando l'area di Genova come battuta dai venti, cioè aree pianeggianti non ostruite esposte su tutti i lati, senza costruzioni o alberi più alti:
Coefficiente termico
Il coefficiente termico può essere utilizzato per tener conto della riduzione del carico neve a causa dello scioglimento della stessa, causata dalla perdita di calore della costruzione. Tale coefficiente tiene conto delle proprietà di isolamento termico del materiale utilizzato in copertura. In assenza di uno specifico e documentato studio, si assume il valore Ct = 1.
Quindi il carico totale qs sulla copertura risulta essere:
Secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni del 14 Gennaio 2008, al
capitolo 3.3 si procede al calcolo delle azioni derivanti dal vento.
Pressione del vento
La pressione del vento è data dall’espressione:
p = qb⋅ ce⋅ cp⋅cd
Coefficiente di esposizione
Il coefficiente di esposizione CE può essere utilizzato per modificare il valore del carico neve in copertura in funzione delle caratteristiche specifiche dell’area in cui sorge l’opera. Considerando l'area di Genova come battuta dai venti, cioè aree pianeggianti non ostruite esposte su tutti i lati, senza costruzioni o alberi più alti:
CE = 0,9
Coefficiente termico
Il coefficiente termico può essere utilizzato per tener conto della riduzione del carico neve a causa dello scioglimento della stessa, causata dalla perdita di calore della costruzione. Tale coefficiente tiene conto delle proprietà di isolamento termico del materiale utilizzato in copertura. In assenza di uno specifico e documentato studio, si assume il valore Ct = 1.
Quindi il carico totale qs sulla copertura risulta essere:
qs =μi ⋅qsk ⋅CE ⋅Ct=0,8⋅1⋅0,9⋅1=0,72kN/m2
VENTO 'P'
Pressione del vento
La pressione del vento è data dall’espressione:
p = qb⋅ ce⋅ cp⋅cd
dove:
qb è la pressione cinetica di riferimento; ce è il coefficiente di esposizione;
cp è il coefficiente di forma (o coefficiente 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.
qb è la pressione cinetica di riferimento; ce è il coefficiente di esposizione;
cp è il coefficiente di forma (o coefficiente 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.
COEFFICIENTE DI FORMA36
In assenza di valutazioni più precise, per il coefficiente di forma si assumono i valori riportati ai punti seguenti, possiamo considerare piana la nostra struttura poiché l'angolo di inclinazione sull’orizzontale è compresa tra -5° e +5°. Possiamo considerare la nostra struttura come una fascia sopravento, pertanto useremo u coefficiente di forma pari a Cpe,A= -0,80. Ma visto che nel nostro caso avremo sia il vento che agirà dall'alto verso il basso che viceversa, nella combinazione dei carichi useremo entrambi i casi.
Pressione cinetica di riferimento
La pressione cinetica di riferimento qb (in N/m2) è data dall’espressione:
In assenza di valutazioni più precise, per il coefficiente di forma si assumono i valori riportati ai punti seguenti, possiamo considerare piana la nostra struttura poiché l'angolo di inclinazione sull’orizzontale è compresa tra -5° e +5°. Possiamo considerare la nostra struttura come una fascia sopravento, pertanto useremo u coefficiente di forma pari a Cpe,A= -0,80. Ma visto che nel nostro caso avremo sia il vento che agirà dall'alto verso il basso che viceversa, nella combinazione dei carichi useremo entrambi i casi.
Pressione cinetica di riferimento
La pressione cinetica di riferimento qb (in N/m2) è data dall’espressione:
q b = 0,5 ρ v b2
dove:
vb è la velocità di riferimento del vento, che per la zona 7 equivale a 28 m/s;
ρ è la densità dell’aria assunta convenzionalmente costante e pari a 1,25 kg/m3.
vb è la velocità di riferimento del vento, che per la zona 7 equivale a 28 m/s;
ρ è la densità dell’aria assunta convenzionalmente costante e pari a 1,25 kg/m3.
qb=0,5 ρ vb2= 0,49
COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE
Il coefficiente di esposizione ce dipende dall’altezza z sul suolo del punto considerato, dalla topografia del terreno, e dalla categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione. Per altezze sul suolo non maggiori di z = 200 m, esso è dato dalla formula:
La classe di rugosità del terreno37 è di classe D in quanto le aree con ostacoli diffusi (alberi, case, muri, recinzioni,....). Visto che il nostro fabbricato è in zona 7, risulta essere in categoria III.
Il coefficiente di topografia viene posto uguale ad 1. Poiché z è 12 metri, mentre lo zmin è di 8 metri, viene preso come coefficiente di esposizione il valore di 2,338.
COEFFICIENTE DINAMICO
Il coefficiente dinamico tiene in conto degli effetti riduttivi associati alla non contemporaneità delle massime pressioni locali e degli effetti amplificativi dovuti alla risposta dinamica della struttura.
Esso viene assunto cautelativamente pari ad 1 in via cautelare. Pertanto rispetto al coefficiente di forma che andiamo a considerare avremo due casi opposti:
Il coefficiente di esposizione ce dipende dall’altezza z sul suolo del punto considerato, dalla topografia del terreno, e dalla categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione. Per altezze sul suolo non maggiori di z = 200 m, esso è dato dalla formula:
ce (z) =ce (zmin) per z<zmin
La classe di rugosità del terreno37 è di classe D in quanto le aree con ostacoli diffusi (alberi, case, muri, recinzioni,....). Visto che il nostro fabbricato è in zona 7, risulta essere in categoria III.
Il coefficiente di topografia viene posto uguale ad 1. Poiché z è 12 metri, mentre lo zmin è di 8 metri, viene preso come coefficiente di esposizione il valore di 2,338.
COEFFICIENTE DINAMICO
Il coefficiente dinamico tiene in conto degli effetti riduttivi associati alla non contemporaneità delle massime pressioni locali e degli effetti amplificativi dovuti alla risposta dinamica della struttura.
Esso viene assunto cautelativamente pari ad 1 in via cautelare. Pertanto rispetto al coefficiente di forma che andiamo a considerare avremo due casi opposti:
p = qb⋅ ce⋅ cp⋅cd = 0,49 • 2,3 • 0,80 • 1 = ± 1,80 kN/m2
CARICHI VARIABILI 'QI'
Secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni del 14 Gennaio 2008, al
capitolo 3.1.4 si procede al calcolo delle azioni derivanti dai carichi variabili. I
carichi variabili comprendono i carichi legati alla destinazione d’uso dell’opera; i
carichi verticali uniformemente distribuiti qk [kN/m2] vengono considerati per una
copertura accessibile per la sola manutenzione.
Il valore corrispondete è qk 4 kN/m2 . .39
36 In base alle Istruzioni per l'applicazione delle norme tecniche, al capitolo C2.3
37 Tabella 3.3.III del NTC 2008
38 In base alla figura 3.3 ''Andamento del coefficiente di esposizione ce con la quota (per ct = 1)'' nel NTC 2008
38 In base alla figura 3.3 ''Andamento del coefficiente di esposizione ce con la quota (per ct = 1)'' nel NTC 2008
39 NTC 2008: Tabella 3.1.II – Valori dei carichi d’esercizio per le diverse categorie di edifici
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