LezioneProgetto di Strutture

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Carico da neve

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neveCARICO NEVE Il carico provocato dalla neve sulle coperture sar valutato mediante la seguente espressione:

dove:

qs = i qsk CE Ct

qs il carico neve sulla copertura; i il coefficiente di forma della copertura; qsk il valore caratteristico di riferimento del carico neve al suolo [kN/m2], fornito per un periodo di ritorno di 50 anni; CE il coefficiente di esposizione; Ct il coefficiente termico. Si ipotizza che il carico agisca in direzione verticale e lo si riferisce alla proiezione orizzontale della superficie della copertura.3

Azioni sulle costruzioniCarichi da neveVALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLO Il carico neve al suolo dipende dalle condizioni locali di clima e di esposizione, considerata la variabilit delle precipitazioni nevose da zona a zona. In mancanza di adeguate indagini statistiche e specifici studi locali, che tengano conto sia dellaltezza del manto nevoso che della sua densit, il carico di riferimento neve al suolo, per localit poste a quota inferiore a 1500 m sul livello del mare, non dovr essere assunto minore di quello calcolato in base alle espressioni riportate nel seguito, cui corrispondono valori associati ad un periodo di ritorno pari a 50 anni. Va richiamato il fatto che tale zonazione non pu tenere conto di aspetti specifici e locali che, se necessario, dovranno essere definiti singolarmente. Laltitudine di riferimento as la quota del suolo sul livello del mare nel sito di realizzazione delledificio. Per altitudini superiori a 1500 m sul livello del mare si dovr fare riferimento alle condizioni locali di clima e di esposizione utilizzando comunque valori di carico neve non inferiori a quelli previsti per 1500 m.

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neveZona I - Alpina

1 3

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VALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLOAosta, Belluno, Bergamo, Biella, Bolzano, Brescia, Como, Cuneo, Lecco, Pordenone, Sondrio, Torino, Trento, Udine, Verbania, Vercelli, Vicenza.

Zona I Mediterranea

Alessandria, Ancona, Asti, Bologna, Cremona, Forl, Lodi, Milano, Modena, Novara, Parma, Pavia, Pesaro e Urbino, Piacenza, Ravenna, Reggio Emilia, Rimini, Treviso, Varese.

Zona II

Arezzo, Ascoli Piceno, Bari, Campobasso, Chieti, Ferrara, Firenze, Foggia, Genova, Gorizia, Imperia, Isernia, La Spezia, Lucca, Macerata, Mantova, Massa Carrara, Padova, Perugia, Pescara, Pistoia, Prato, Rovigo, Savona, Teramo, Trieste, Venezia, Verona.

Zona III

Agrigento, Avellino, Benevento, Brindisi, Cagliari, Caltanisetta, Carbonia-Iglesias, Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza, Crotone, Enna, Frosinone, Grosseto, LAquila, Latina, Lecce, Livorno, Matera, Medio Campidano, Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra, Olbia Tempio, Oristano, Palermo, Pisa, Potenza, Ragusa, Reggio Calabria, Rieti, Roma, Salerno, Sassari, Siena, Siracusa,Taranto, Terni, Trapani, Vibo Valentia, Viterbo.5

Azioni sulle costruzioniCarichi da neveDM 16-01-96 VALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLO NTC 2008

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neve

1 3

2

VALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLO Zona I Alpina Zona I Mediterraneaqsk = 1.50 kN/m 22 = 1.39 1 + ( as / 728 ) kN/m 2 qsk

as 200 m as > 200 m as 200 m as > 200 m as 200 m as > 200 m as 200 m as > 200 m7

qsk = 1.50 kN/m 22 = 1.35 1 + ( as / 602 ) kN/m 2 qsk

Zona II

qsk = 1.00 kN/m 22 = 0.85 1 + ( as / 481) kN/m 2 qsk

Zona III

qsk = 0.60 kN/m 22 = 0.51 1 + ( as / 481) kN/m 2 qsk

Azioni sulle costruzioniCarichi da neveCOEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE Il coefficiente di esposizione CE pu essere utilizzato per modificare il valore del carico neve in copertura in funzione delle caratteristiche specifiche dellarea in cui sorge lopera. Valori consigliati del coefficiente di esposizione per diverse classi di topografia sono forniti in Tabella. Se non diversamente indicato, si assumer CE = 1.Topografia Battuta dai venti Normale Riparata Descrizione Aree pianeggianti non ostruite esposte su tutti i lati senza costruzioni o alberi pi alti. Aree in cui non presente una significativamente rimozione di neve sulla costruzione prodotta dal vento, a causa del terreno, altre costruzioni o alberi. Aree in cui la costruzione considerata sensibilmente pi bassa del circostante terreno o circondata da costruzioni o alberi pi alti. CE

0.9 1.0 1.1

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neveCOEFFICIENTE TERMICO Il coefficiente termico pu 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 propriet di isolamento termico del materiale utilizzato in copertura. In assenza di uno specifico e documentato studio, deve essere utilizzato Ct = 1.

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neveCARICO NEVE SULLE COPERTURE Devono essere considerate le due seguenti principali disposizioni di carico: - carico da neve depositata in assenza di vento; - carico da neve depositata in presenza di vento. Coefficiente di forma per le coperture In generale verranno usati i coefficienti di forma per il carico neve contenuti nel presente paragrafo, dove vengono indicati i relativi valori nominali essendo , espresso in gradi sessagesimali, langolo formato dalla falda con lorizzontale. I valori del coefficiente di forma 1, riportati in Tabella si riferiscono alle coperture ad una o due falde.Coeff. di forma i 0 30 0.8 3015) w =

Caso 1 Neve senza vento

(b1 + b2 ) 2h

h qsk

0.8 w 4.0 b1 b2 5 ls =2h 15 m15

Istruzioni per applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni

Azioni sulle costruzioniCarichi da neveEffetti locali Interessano solamente le membrature su cui agisce la neve (non considerare nelle verifiche globali della struttura) Accumuli in presenza di sporgenze 0.8 = h 2.0 qsk

1 ls ls

1 h

= 2 kN/m3 5 ls =2h 15 m

b1

b216

Istruzioni per applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni

Carico termico

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Azioni sulle costruzioniTemperaturaVariazioni giornaliere e stagionali della temperatura esterna, irraggiamento solare e convezione, comportano variazioni della distribuzione di temperatura nei singoli elementi strutturali. La severit delle azioni termiche in generale influenzata da pi fattori, quali le condizioni climatiche del sito, lesposizione, la massa complessiva della struttura e la eventuale presenza di elementi non strutturali isolanti. Temperatura dellaria esterna La temperatura dellaria esterna, Test , pu assumere il valore Tmax o Tmin , definite rispettivamente come temperatura massima estiva e minima invernale dellaria nel sito della costruzione con riferimento ad un periodo di ritorno di 50 anni. In mancanza di dati specifici relativi al sito in esame, possono assumersi i valori :

Tmax = 45 C;

Tmin = -15 C.18

Azioni sulle costruzioniTemperaturaDistribuzione della temperatura negli elementi strutturali Il campo di temperatura sulla sezione di un elemento strutturale monodimensionale con asse longitudinale x pu essere in generale descritto mediante: a) una componente uniforme Tu = T - T0 pari alla differenza tra la temperatura media attuale T e quella iniziale alla data della costruzione T0; b) due componenti variabili con legge lineare secondo gli assi principali y e z della sezione, TMy e TMz . Nel caso di strutture soggette ad elevati gradienti termici si dovr tener conto degli effetti indotti dallandamento non lineare della temperatura allinterno delle sezioni. La temperatura media attuale T pu essere valutata come media tra la temperatura della superficie esterna Tsup,est e quella della superficie interna dellelemento considerato, Tsup,int.

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Azioni sulle costruzioniTemperaturaDistribuzione della temperatura negli elementi strutturali Le temperature della superficie esterna, Tsup,est, e quella della superficie interna Tsup,int, dellelemento considerato vengono valutate a partire dalla temperatura dellaria esterna, Test, e di quella interna, Tint, tenendo conto del trasferimento di calore per irraggiamento e per convezione allinterfaccia aria-costruzione e della eventuale presenza di materiale isolante. In mancanza di determinazioni pi precise, la temperatura iniziale pu essere assunta T0=15 C.C 40 30 20 10 0 -10MATERIALE ISOLANTE ELEMENTO STRUTTURALE

ESTERNO

INTERNO

TestTsup,int Tsup,est Tint

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Azioni sulle costruzioniTemperaturaStagione

Contributo dellirraggiamentoNatura della superficie Incremento di temperatura Superfici esposte a Nord-est Superficie riflettente Estate Inverno Superficie chiara Superficie scura 0 C 2 C 4 C 0 C Superfici esposte a Sudovest o orizzontali 18 C 30 C 42 C 0 C

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Azioni sulle costruzioniTemperaturaAZIONI TERMICHE SUGLI EDIFICI Nel caso in cui la temperatura non costituisca azione fondamentale per la sicurezza o per la efficienza funzionale della struttura consentito tener conto, per gli edifici, della sola componente Tu , ricavandola direttamente dalla Tabella.Tipo di struttura Strutture in c.a. e c.a.p. esposte Strutture in c.a. e c.a.p. protette Strutture in acciaio esposte Strutture in acciaio protette Tu 15C 10C 25C 15C

Nel caso in cui la temperatura costituisca, invece, azione fondamentale per la sicurezza o per la efficienza funzionale della struttura, landamento della temperatura T nelle sezioni degli elementi strutturali deve essere valutato pi approfonditamente studiando il problema della trasmissione del calore.22

Azioni sulle costruzioniTemperaturaPARTICOLARI PRECAUZIONI NEL PROGETTO DI STRUTTURE SOGGETTE AD AZIONI TERMICHE SPECIALI Strutture ed elementi strutturali in contatto con liquidi, aeriformi o solidi a temperature diverse, quali ciminiere, tubazioni, sili, serbatoi, torri di raffreddamento, ecc., devono essere progettati tenendo conto delle distribuzioni di temperatura corrispondenti alle specifiche condizioni di servizio. EFFETTI DELLE AZIONI TERMICHE Per la valutazione degli effetti delle azioni termiche, si potr fare riferimento ai coefficienti di dilatazione termica T riportati in Tabella.Materiale Alluminio Acciaio da carpenteria Cls strutturale Strutture acciaio-cls T [10-6/C] 24 12 10 12 Materiale Cls alleggerito Muratura Legno (parallelo fibre) Legno (ortog. fibre) T [10-6/C] 7 6 10 5 30 7023

FINE

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