CIRCOLARE 4 luglio 1996 N. 156AA.GG/STC
(G.U. 16-9-1996, n. 217 - supplemento)

Istruzioni per l'applicazione delle

"Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi" di cui al decreto ministeriale 16 gennaio 1996

 SECONDA PARTE

5. CARICHI E SOVRACCARICHI
Tutti i carichi ed i sovraccarichi di esercizio saranno considerati agire staticamente, salvo casi particolari in cui gli effetti dinamici debbano essere debitamente valutati. In tali casi, a parte quanto precisato nei regolamenti specifici ed in mancanza di analisi dinamiche, i carichi indicati nel seguito verranno maggiorati adeguatamente per tener conto - in un'analisi statica equivalente - dell'amplificazione per gli effetti dinamici.
In linea di massima, in presenza di orizzontamenti pur con orditura unidirezionale ma con capacità di ripartizione trasversale, i carichi ed i sovraccarichi potranno assumersi come uniformemente ripartiti, per la verifica d'insieme. In caso contrario, occorrerà valutarne le effettive distribuzioni.

5.1. CARICHI PERMANENTI
Sono considerati carichi permanenti quelli non rimovibili durante il normale esercizio della costruzione, come tamponature esterne, divisori interni, massetti, isolamenti, pavimenti e rivestimenti del piano di calpestio, controsoffitti, intonaci, impianti, ecc., ancorché in qualche caso sia necessario considerare situazioni transitorie in cui essi non siano presenti.
Essi vanno valutati sulla base delle dimensioni effettive delle opere e dei pesi per unità di volume dei materiali costituenti.
I tramezzi e gli impianti leggeri di edifici residenziali possono assumersi in genere come carichi equivalenti distribuiti, quando i solai hanno adeguata capacità di ripartizione trasversale.

C.5.1. RIPARTIZIONE DEI TRAMEZZI INTERNI
Per gli orizzontamenti degli edifici per abitazioni e uffici, il carico costituito da tramezzi di peso minore di 1,50 kN/m2 potrà essere ragguagliato ad un carico uniformemente distribuito sul solaio pari a 1,5 volte il peso complessivo della tramezzatura, sempreché vengano adottate le misure costruttive atte ad assicurare una distribuzione adeguata del carico.

5.2. SOVRACCARICHI VARIABILI
Le intensità da assumere per i sovraccarichi variabili ed orizzontali ripartiti e per le corrispondenti azioni locali concentrate - tutte comprensive degli effetti dinamici ordinari - sono riportate nel prospetto 5.1.
I sovraccarichi verticali concentrati formano oggetto di verifiche locali distinte e non vanno sovrapposti ai corrispondenti ripartiti; essi vanno applicati su un'impronta di 50x50 mm, salvo per la Cat. n. 8, per la quale si applicano su due impronte di 200x200 mm, distanti 1,60 m.
I sovraccarichi orizzontali lineari vanno applicati a pareti - alla quota di m 1,20 dal rispettivo piano di calpestio - ed a parapetti o mancorrenti - alla quota del bordo superiore. Essi vanno considerati sui singoli elementi ma non sull'edificio nel suo insieme.
I valori riportati nel prospetto sono da considerare come minimi, per condizioni di uso corrente delle rispettive categorie. Altri regolamenti potranno imporre valori superiori, in relazione ad esigenze specifiche.
I sovraccarichi indicati nel presente paragrafo non vanno cumulati, sulle medesime superfici, con quelli relativi alla neve. In presenza di sovraccarichi atipici (quali serbatoi, macchinari, depositi interni, impianti, ecc.) le intensità andranno valutate caso per caso, in funzione dei massimi prevedibili; tali valori dovranno essere indicati esplicitamente nelle documentazioni di progetto e di collaudo statico.
In base ad analisi probabilistiche documentate, il progettista, per la verifica di elementi strutturali, potrà adottare una adeguata riduzione dei relativi sovraccarichi.

Prospetto 5.1.
Sovraccarichi variabili per edifici

Cat.

TIPO DI LOCALE

Verticali
ripartiti
kn/m2
Verticali concentrati
kN
Orizzontali
lineari
kN/m

1

Ambienti non suscettibili di affollamento (locali abitazione e relativi servizi, uffici non aperti al pubblico) e relativi terrazzi a livello praticabili


2,00

2,00

1,00

2

Ambienti suscettibili di affollamento (ristoranti, caffè, banche, ospedali, uffici aperti al pubblico, caserme) e relative terrazze a livello praticabili


3,00

2,00

1,00

3

Ambienti suscettibili di grande affollamento (sale convegni, cinema, teatri, chiese, negozi, tribune con posti fissi) e relativi terrazzi a livello praticabili


4,00

3,00

1,50

4

Sale da ballo, palestre, tribune libere, aree di vendita con esposizione diffusa (mercati, grandi magazzini, librerie, ecc.) e relativi terrazzi a livello praticabili


5,00

4,00

3,00

5

Balconi, ballatoi e scale comuni (esclusi quelli pertinenti alla cat. 4)

4,00 2,00 1,50

6

Sottotetti accessibili (per sola manutenzione)

1,00 2,00 1,00

7

Coperture:

  • non accessibili

  • accessibili (secondo cat. di appartenenza da 1 a 4)

  • speciali (impianti, eliporti, altri) secondo il caso


0,50

---

---


1,20

---

---



---

---

8

Rimesse e parcheggi:

  • per autovetture di peso a pieno carico fino a 30 kN

  • per transito di automezzi di peso superiore a 30 kN (da valutarsi caso per caso)


2,50

---


2x10,0

---


1,00

---

9

Archivi, biblioteche, magazzini, depositi, laboratori, officine e simili: da valutarsi secondo il caso ma comunque


>= 6,00

6,00

1,00

C.5.2. SOVRACCARICHI PER EDIFICI SCOLASTICI
Tenuto conto della specifica normativa tecnica in materia, per gli edifici scolastici le intensità dei sovraccarichi vanno assunte in funzione della destinazione d'uso dei relativi ambienti e del loro prevedibile grado di affollamento.

C.5.3. SOVRACCARICHI VERTICALI CONCENTRATI
Il carico concentrato, previsto come verifica locale, vuole modellare l'azione concentrata nell'uso corrente dell'edificio dovuta ad esempio al piede di un mobile pesante, di una libreria, ecc.
Conseguentemente, ai fini della ripartizione locale di questo carico sull'estradosso del solaio, lo stesso carico va considerato applicato a livello dell'estradosso del pavimento.

C.5.4. SOVRACCARICHI VARIABILI ORIZZONTALI
I sovraccarichi variabili orizzontali (lineari) indicati nel prospetto 5.1., devono essere utilizzati per verifiche locali, e in nessun caso si sommano alle verifiche dell'edificio nel suo insieme.
In proposito va precisato che tali verifiche locali riguardano, in relazione alle condizioni d'uso, gli elementi verticali bidimensionali quali pareti, tramezzi, tamponamenti esterni, comunque realizzati, con esclusione di divisori mobili (che comunque dovranno garantire sufficiente stabilità in esercizio).
Il soddisfacimento della prescrizione potrà essere documentato anche per via sperimentale, e comunque mettendo in conto i vincoli che il manufatto possiede e tutte le risorse che il tipo costruttivo consente.
Lo scopo della prescrizione è quello di evitare l'impiego di manufatti non idonei o mal vincolati, che per azioni statiche e/o impulsive dovute al normale esercizio possano provocare il lesionamento o la caduta parziale del manufatto stesso.

C.5.5. COEFFICIENTE DI RIDUZIONE
In relazione alla possibilità di ridurre i sovraccarichi, prevista nell'ultimo capoverso del paragrafo 5.2., quando si verifichino elementi strutturali quali travi, pilastri, pareti portanti, fondazioni, interessati da carichi variabili su superfici ampie, da presumersi non caricate per intero contemporaneamente col massimo sovraccarico, il valore del sovraccarico, purché‚ appartenente tutto alla stessa categoria, potrà essere mediamente ridotto su tali superfici, rispetto a quello indicato nel prospetto 5.1., in funzione della estensione della superficie caricata complessiva di spettanza dell'elemento verificato.
Detta A la superficie caricata complessiva, espressa in m2, sulla quale agisce il sovraccarico che compete all'elemento considerato e che può estendersi su uno o più piani, potrà assumersi un coefficiente di riduzione del sovraccarico stesso, come segue:
Cat. 1, 2, 6, 8: 1 0,50+10/A
Cat. 3, 4: 1 0,75+10/A

Il sovraccarico così ridotto rappresenta il valore caratteristico Qk (ovvero nominale ai sensi del punto 3) per la verifica dell'elemento interessato.

Fig. C.5.2. - Esempi schematici di individuazione dell'area di spettanza per la determinazione del coefficiente di riduzione dei carichi.

A titolo esemplificativo, nello schema di figura C.5.2. si riassume una possibile casistica.
Si suppone che il pilastro P sia portante per le travi T2, T3 e T4 mentre sia portato dalla trave T1 al 1° ordine.
Si suppone altresì che l'area di spettanza del pilastro stesso valga Ap ad ogni piano e che altrettanto valga l'area di spettanza di una campata di trave T2, T3 o T4 mentre valga il doppio per la trave T1 (di luce doppia).

Per la verifica della sezione S1 del pilastro P:
A = A2 + A3 + A4 = 3 × Ap

Per la verifica della sezione S2:
A = A3 + A4 = 2 × Ap

Per la verifica della trave T1:
A = A1 + A2 + A3 + A4 = 5 × Ap

Per la verifica della trave T2 :
A = A2 = Ap

C.5.6. PESI DI MATERIALI E DI ELEMENTI COSTRUTTIVI
In mancanza di accertamenti specifici, per i pesi degli elementi costruttivi si potrà fare utile riferimento ai dati di cui ai prospetti seguenti; in questi si riportano i dati medi unitari, rispettivamente, per materiali da costruzione e in deposito, per materiali insilabili e per elementi costruttivi.

PESI DI MATERIALI IN DEPOSITO

Materiali Peso dell’unità di volume kN/m3 Materiali Peso dell’unità di volume kN/m3

A) Laterizi stivati

 

E) Rocce

 

Mattoni pieni comuni

17,00

Ardesia

27,00

Mattoni semipieni

13,00

Arenaria

23,00

Mattoni forati

8,00

Basalto

29,00

Mattoni refrattari

20,00

Calcare compatto

26,00

B) Legnami

 

Calcare tenero

22,00

Abete, acero, castagno,

 

Diorite

29,00

ciliegio, duginale, larice

 

Dolomia

26,00

mogano, olmo, pino,

 

Gneiss

27,00

pioppo, pino rigido, salici

6,00

Granito

27,00

Carpini, faggio, frassino,

 

Marmo saccaroide

27,00

noce, querce, robinia

 

Pomice

8,00

teak

8,00

Porfido

26,00

Bosso, ebano

12,00

Sienite

28,00

C) Metalli

 

Travertino

24,00

Acciaio

78,50

Tufo vulcanico

17,00

Alluminio

27,00

Argilla compatta

21,00

Bronzo

88,00

F) Sostanze varie

 

Ghisa

72,50

Benzina

7,40

Leghe di alluminio

28,00

Bitume

13,00

Magnesio

18,00

Calce in sacchi

10,00

Nichelio

88,00

Carbone di legna

3,20

Ottone

86,00

Carbone fossile in pezzi

9,00

Piombo

114,00

Carta

10,00

Rame

80,00

Cemento in sacchi

15,00

Stagno

73,00

Dinamite

15,00

Zinco

72,00

Fibre tessili

13,50

D) Prodotti agricoli

 

Ghiaccio

9,00

Erba fresca sciolta

4,00

Lana di vetro

1,00

Farina in sacchi

5,00

Legname in ciocchi

4,00

Fieno sciolto

0,70

Petrolio

8,00

Fieno pressato

3,00

Sughero

3,00

Frumento

7,60

Torba asciutta

2,50

Letame fresco

3,00

Torba umida

6,00

Letame maturo

6,00

Vetro

25,00

Mangimi in pani

10,00

Acqua dolce

10,00

Paglia sciolta

0,60

Acqua di mare

10,30

Paglia Pressata

1,50

 

 

Tabacco legato o in balle

3,50

 

 

PESI DI MATERIALI INSILABILI

Materiali

Peso dell’unità di volume kN/m3 Angolo di attrito interno

A) Materiali da costruzione

17,00 30°

Ghiaia e pietrisco

15,00 30°

Sabbia e ghiaia bagnata

20,00 30°

Sabbia e ghiaia asciutta

19,00 35°

Calce in polvere

10,00 25°

Cemento in polvere

14,00 25°

Cenere di coke

7,00 25°

Ceneri volanti

10,00 45°

Gesso

13,00 45°

Pomice

7,00 35°

Scorie d'alto forno diametro medio

30-70 mm

 15,00

40°

Scorie d'alto forno, minute

11,00 25°

Scorie leggere d'alto forno

7,00 35°

B) Combustibili solidi

   

Carbon fossile allo stato naturale

mediamente umido

 10,00

45°

Coke

5,00 45°

Lignite

7,00 35°

Mattonelle di lignite alla rinfusa

8,00 30°

C) Prodotti agricoli

   

Barbabietola

5,50 40°

Crusca e farina

5,00 45°

Frumenti, legumi, patate, semi di

lino, zucchero

 7,50

35°

Riso

8,00 35°

Semola di grano

5,50 30°

PESI DI ELEMENTI COSTRUTTIVI

Materiali

Peso dell’unità di volume o di superficie

A) Malte

   

Malta bastarda (di calce o cemento)

19,00 kN/m3

Malta di gesso

12,00 kN/m3

Intonaco (spessore cm 1,5)

0,30 kN/m2

B) Manti di copertura

 

 

Manto impermeabilizzante di asfalto o simile

0,30 kN/m2

Manto impermeabilizzante prefabbricato con

strati bituminosi di feltro, di vetro o simili

0,10

kN/m2

Tegole maritate (embrici e coppi)

0,60 kN/m2

Sottotegole di tavelloni (spessore 3-4 cm)

0,35 kN/m2

Lamiere di acciaio ondulate o nervate

0,12 kN/m2

Lamiere di alluminio ondulate o nervate

0,05 kN/m2

Lastre traslucide di resina artificiale, ondulate o nervate

0,10 kN/m2

C) Muratura

 

 

Muratura di mattoni pieni

18,00 kN/m3

Muratura di mattoni semipieni

16,00 kN/m3

Muratura di mattoni forati

11,00 kN/m3

Muratura di pietrame e malta

22,00 kN/m3

Muratura di pietrame listato

21,00 kN/m3

Muratura di blocchi forati di calcestruzzo

12,00 kN/m3

D) Pavimenti (escluso sottofondo)

 

 

Gomma, linoleum o simili

0,10 kN/m2

Legno

0,25 kN/m2

Laterizio o ceramica o grès o graniglia (spessore 2 cm)

0,40 kN/m2

Marmo (spessore 3 cm)

0,80 kN/m2

E) Vetri

 

 

Normale (3 mm)

0,075 kN/m2

Forte (4 mm)

0,10 kN/m2

Spesso (5 mm)

0,125 kN/m2

Spesso (6 mm)

0,15 kN/m2

Retinato (8 mm)

0,20 kN/m2

 6. CARICO NEVE
Il carico neve sulle coperture sarà valutato con la seguente espressione:

qs = i × qsk

dove

qs è il carico neve sulla copertura;
i è il coefficiente di forma della copertura;
qsk è il valore di riferimento del carico neve al suolo.

Il carico agisce in direzione verticale ed è riferito alla proiezione orizzontale della superficie della copertura.

6.1. 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.
In mancanza di adeguate indagini statistiche, che tengano conto sia dell'altezza del manto nevoso che della sua densità, il carico di riferimento neve al suolo, per località poste a quota inferiore a 1500 m sul livello del mare, non dovrà essere assunto minore di quello calcolato in base alle espressioni di seguito riportate, cui corrispondono valori con periodo di ritorno di circa 200 anni (vedi mappa in figura 6.1.).
Per altitudini superiori a 1500 m sul livello del mare si dovrà fare riferimento alle condizioni locali di clima e di esposizione utilizzando comunque valori di carico neve non inferiori a quelli previsti per 1500 m.

Zona I
Regioni:
Valle d'Aosta, Piemonte, Lombardia, Trentino Alto Adige, Emilia Romagna, Friuli Venezia Giulia, Veneto, Abruzzi, Molise, Marche

qsk = 1,60 kN/m2 as < = 200 m
qsk = 1,60+3(as-200)/1000 kN/m2 200 m < as < = 750 m
qsk = 3,25+8,5(as-750)/1000 kN/m2 as > 750 m

Zona II
Regioni:
Liguria, Toscana, Umbria, Lazio, Campania (Province di Caserta, Benevento, Avellino), Puglia (Provincia di Foggia)

qsk = 1,15 kN/m2 as < = 200 m
qsk = 1,15+2,6(as-200)/1000 kN/m2 200 m < as < = 750 m
qsk = 2,58+8,5(as-750)/1000 kN/m2 as > 750 m

Zona III
Regioni:
Campania (Province di Napoli e Salerno), Puglia (escluso Provincia di Foggia), Basilicata, Calabria, Sardegna, Sicilia

qsk = 0,75 kN/m2 as < = 200 m
qsk = 0,75+2,2(as-200)/1000 kN/m2 200 m < as < = 750 m
qsk = 1,96+8,5(as-750)/1000 kN/m2 as > 750 m

L'altitudine di riferimento as è la quota del suolo sul livello del mare nel sito di realizzazione dell'edificio.

6.2. COEFFICIENTI DI FORMA PER IL CARICO NEVE
In generale verranno usati i coefficienti di forma per il carico neve contenuti nel presente paragrafo, dove vengono indicati i relativi valori nominali per le coperture a una o più falde, essendo a in gradi sessagesimali, l'angolo formato dalla falda con l'orizzontale.

Coefficienti di forma

15°

15°< 30°

30°<60°

>60°

1

0,8

0,8

0,8×

0,0

2

0,8

0,8+0,4×

0,0

3

0,8+

0,8+

1,6

da valutare

*1

0,8

0,8+

0

Tabella 6.1. - Coefficienti di forma

I coefficienti di forma 1, 2, 3,*1 si riferiscono alle coperture ad una o più falde, e sono da valutare in funzione di à come indicato ai punti che seguono.

a) Copertura ad una falda.
Si assume che la neve non sia impedita di scivolare. Se l'estremità più bassa della falda termina con un parapetto, una barriera od altre ostruzioni, allora il coefficiente di forma non potrà essere assunto inferiore a 0,8 indipendentemente dall'angolo a .
Si deve considerare la più gravosa delle tre condizioni di carico sottoriportate.

b) Copertura a due falde.
Si assume che la neve non sia impedita di scivolare. Se l'estremità più bassa della falda termina con un parapetto, una barriera od altre ostruzioni, allora il coefficiente di forma non potrà essere assunto inferiore di 0,8 indipendentemente dall'angolo a ..
Si deve considerare la più gravosa delle quattro condizioni di carico sottoriportate.

c) Copertura a più falde.
Si dovranno considerare le distribuzioni di carico indicate al punto b), applicate sulle falde delle campate.
Inoltre dovrà essere considerata anche la distribuzione di carico sottoriportata.

Particolare attenzione dovrà essere prestata per la scelta del coefficiente di forma 3 quando una o entrambe le falde hanno inclinazione superiore a 60°.

C.6.2. COPERTURA A PIU' FALDE
Per quanto concerne il caso di copertura a più di due falde, si dovrà considerare agente contemporaneamente al carico di figura 6.5., anche il carico corrispondente a *1, su tutte le altre falde non interessate dal carico di figura 6.5.

C.6.3. COPERTURE CILINDRICHE
In assenza di ritegni che impediscano lo scivolamento della neve, per le coperture cilindriche di qualsiasi forma ed a singola curvatura dello stesso segno, verrà considerata la più gravosa fra la distribuzione di carico uniforme ed asimmetrica, indicate nella figura Fig. C.6.6.
I valori dei coefficienti di forma sono indicati in figura Fig. C.6.7.

Nota:
Ad ogni punto del profilo, è l’angolo fra l’orizzontale e la tangente alla curva in quel punto.

Il coefficiente di forma è determinato come segue:

60° 1 = 0,8
  2 = 0,2+10 × con la limitazione 2 2,0
  3 = 0,5 × 2
>60° 1 =2 = 3 = 0

C.6.4. DISCONTINUITA' DI QUOTA DELLE COPERTURE
In corrispondenza di bruschi cambiamenti di quota delle coperture si considererà la distribuzione di carico più gravosa fra quella uniforme e quella asimmetrica, indicate nel punto 6.2. e quella conseguente all'accumulo di neve, indicata in figura C.6.8.

L'accumulo della neve su coperture a più livelli è causato dal trasporto dovuto al vento ed allo scivolamento della neve dalle coperture poste a quote superiori. I coefficienti di forma sono determinati come descritto nel seguito:

1 = 0,8 (se la copertura è piana)

2 = s + w

dove:

s è il coefficiente di forma dovuto allo scivolamento;
w è il coefficiente di forma dovuto all'accumulo della neve prodotto dal vento.

Il coefficiente di forma dovuto allo scivolamento assume i seguenti valori:

per 15° s = 0
per > 15° s corrisponde ad un carico addizionale pari al 50% del massimo carico neve, sulla copertura adiacente posta a quota superiore, calcolato secondo quanto previsto al punto 6.2.

Il coefficiente di forma dovuto al vento è il seguente:

w =

con la limitazione 0,8 w 2,5

dove:

è la densità della neve, che per questo calcolo è assunta convenzionalmente pari a 2 kN/m3.

La lunghezza di accumulo è limitata a

ls = 2 × h, con la limitazione 5 ls 15 m

Se b2 < ls il coefficiente all'estremità della copertura inferiore è determinato per interpolazione fra m 1 e m 2.

C.6.5. ACCUMULO CONTRO PARETI VERTICALI
In presenza di vento la neve può accumularsi contro elementi piani verticali, in conseguenza della ridotta velocità dell'aria nella parte sottovento (figura C.6.9).

I coefficienti di forma e le lunghezze di accumulo saranno prese come segue:

m 1 = 0,8

m 2 = con la limitazione 0,8 m 2 2,0

dove:

g è la densità della neve, che per questo calcolo è assunta convenzionalmente pari a 2 kN/m3;

ls = 2× h con la limitazione 5 ls 15m

C.6.6. NEVE SPORGENTE DALL'ESTREMITA' DI UNA COPERTURA
Per le porzioni di copertura aggettanti sulle pareti perimetrali, in aggiunta al carico neve previsto sulla falda, si terrà conto dell'effetto della neve sporgente all'estremità, mediante l'applicazione di un carico in punta, calcolato come segue (figura C.6.10.)

qc =

dove:

qc è il carico per unità di lunghezza dovuto alla sporgenza della neve;
i è il coefficiente di forma appropriato per la copertura;
qsk è il carico neve al suolo (kN/m2);
k è un coefficiente che tiene conto della forma irregolare della neve ed è in funzione del clima, dell'inclinazione della falda e del materiale costituente il manto di copertura; in via convenzionale si assumerà k=1;
è la densità della neve, che per questo calcolo deve essere assunta convenzionalmente pari a 3 kN/m3 

C.6.7. CARICO NEVE SU PROTEZIONI PARANEVE ED ALTRI OSTACOLI SULLA COPERTURA
La forza esercitata da una massa di neve contro una protezione verrà calcolata nell'ipotesi che il coefficiente di attrito fra neve e manto sia nullo. Quindi la forza, nella direzione dello slittamento e per unità di lunghezza dell'ostacolo, è data da:

Fs = qs × b × sin

dove:

qs = i × qsk è il carico neve sulla copertura;
i è il coefficiente di forma appropriato per la copertura;
b è la distanza in piano dall'ostacolo al colmo;
è l'angolo di inclinazione della falda.

Il carico neve sulla copertura sarà ottenuto dal punto 6 e corrisponderà alla distribuzione più sfavorevole.

C.6.8. DENSITA' DELLA NEVE
La densità della neve aumenta in generale con l'età del manto nevoso e dipende dalla posizione del sito, dal clima e dall'altitudine.
Nella tabella C.6.2. sono forniti valori indicativi della densità media della neve al suolo.

Tipo di neve

Densità della neve (kN/m3)

Neve fresca, appena caduta

1,0

Dopo parecchie ore o giorni dalla caduta

2,0

Dopo parecchie settimane o mesi dalla caduta

2,5 - 3,5

Umida

4,0

Tabella C.6.2. - Densità media della neve al suolo

C.6.9. PERIODI DI RITORNO
Eventuali riduzioni del carico di riferimento qsk potranno essere autorizzate dal Servizio Tecnico Centrale, sentito il Consiglio Superiore dei LL.PP.
In mancanza di specifiche indagini statistiche il valore di riferimento del carico neve al suolo qref (Tr), riferito ad un generico intervallo di ritorno Tr, è dato dall'espressione:

qref (Tr) = Rn × qsk

dove:

qsk è il valore di riferimento del carico neve al suolo associato ad un intervallo di ritorno di 200 anni;
Rn è un coefficiente fornito dalla fig. C.6.11., a cui corrisponde l'espressione:

Rn = 0,273

7. AZIONI DEL VENTO
Il vento, la cui direzione si considera di regola orizzontale, esercita sulle costruzioni azioni che variano nel tempo provocando, in generale, effetti dinamici.
Per le costruzioni usuali tali azioni sono convenzionalmente ricondotte alle azioni statiche equivalenti definite al punto 7.1. Peraltro, per costruzioni di tipologia o forma inusuale, oppure di grande altezza o lunghezza, o di rilevante snellezza e leggerezza, o di notevole flessibilità e ridotte capacità dissipative, il vento può dar luogo ad effetti la cui valutazione richiede l'applicazione di specifici procedimenti analitici, numerici o sperimentali adeguatamente comprovati.

C.7. STRUTTURE A SEZIONE CHIUSA
In strutture a sezione chiusa di forma circolare o poligonale regolare di grande snellezza, o di notevole leggerezza, o con bassi valori dello smorzamento, il vento può dare luogo a fenomeni dinamici connessi al distacco dei vortici di cui occorre tenere conto in sede di progetto.

7.1. AZIONI STATICHE EQUIVALENTI
Le azioni statiche del vento si traducono in pressioni e depressioni agenti normalmente alle superfici, sia esterne che interne, degli elementi che compongono la costruzione.
L'azione del vento sul singolo elemento viene determinata considerando la combinazione più gravosa della pressione agente sulla superficie esterna e della pressione agente sulla superficie interna dell'elemento.
Nel caso di costruzioni o elementi di grande estensione, si deve inoltre tenere conto delle azioni tangenti esercitate dal vento.
L'azione d'insieme esercitata dal vento su una costruzione è data dalla risultante delle azioni sui singoli elementi, considerando di regola, come direzione del vento, quella corrispondente ad uno degli assi principali della pianta della costruzione; in casi particolari come ad esempio per le torri, si deve considerare anche l'ipotesi di vento spirante secondo la direzione di una delle diagonali.

7.2. PRESSIONE DEL VENTO
La pressione del vento è data dall'espressione:

p = qref × ce × cp × cd

dove:

qref è la pressione cinetica di riferimento di cui al punto 7.4.;
ce è il coefficiente di esposizione di cui al punto 7.5.;
c
p 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. Il suo valore può essere ricavato da dati suffragati da opportuna documentazione o da prove sperimentali in galleria del vento;
c
d 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.

C.7.2. COEFFICIENTI DI FORMA E DINAMICO
Indicazioni per la valutazione del coefficiente di forma (o coefficiente aerodinamico) sono fornite al punto C.7.6. Indicazioni per la valutazione del coefficiente dinamico sono fornite al punto C.7.8.

7.3. AZIONE TANGENTE DEL VENTO
L'azione tangente per unità di superficie parallela alla direzione del vento è data dall'espressione:

pf = qref × ce × cf

dove:

qref, ce sono definiti al punto 7.2.;
c
f è il coefficiente d'attrito funzione della scabrezza della superficie sulla quale il vento esercita l'azione tangente.

C.7.3. COEFFICIENTE D'ATTRITO
Indicazioni per la valutazione del coefficiente d'attrito sono fornite al punto C.7.7.

7.4. PRESSIONE CINETICA DI RIFERIMENTO
La pressione cinetica di riferimento q
ref (in N/m2) è data dall'espressione

qref =

nella quale vref è la velocità di riferimento del vento (in m/s).
La velocità di riferimento v
ref è il valore massimo, riferito ad un intervallo di ritorno di 50 anni, della velocità del vento misurata a 10 m dal suolo su un terreno di II categoria (vedi tabella 7.2.) e mediata su 10 minuti. In mancanza di adeguate indagini statistiche è data dall'espressione

vref = vref.0 per as a0
vref = vref.0 + ka × (as - a0) per as > a0

dove:

vref.0 , a0, ka sono dati dalla tabella 7.1. in funzione della zona, definita in figura 7.1., ove sorge la costruzione,
a
s è l'altitudine sul livello del mare (in m) del sito dove sorge la costruzione.

Zona

Descrizione

vref.0 (m/s)

a0 (m)

ka (1/s)

1

Valle d’Aosta, Piemonte, Lombardia, Trentino Alto Adige, Veneto, Friuli Venezia Giulia (con l’eccezione della provincia di Trieste)

25

1000

0,012

2

Emilia Romagna

25

750

0,024

3

Toscana, Marche, Umbria, Lazio, Abruzzo, Molise, Campania, Puglia, Basilicata, Calabria (esclusa la provincia di Reggio Calabria)

27

500

0,030

4

Sicilia e provincia di Reggio Calabria

28

500

0,030

5

Sardegna (zona a oriente della retta congiungente Capo Teulada con l’Isola di Maddalena)

28

750

0,024

6

Sardegna (zona a occidente della retta congiungente Capo Teulada con l’isola di Maddalena)

28

500

0,030

7

Liguria

29

1000

0,024

8

Provincia di Trieste

31

1500

0,012

9

Isole (con l’eccezione di Sicilia e Sardegna) a mare aperto

31

500

0,030

Tabella 7.1.

C.7.4. PERIODI DI RITORNO
Per le strutture di grande importanza, il progettista potrà adottare valori della velocità di riferimento del vento associati a un intervallo di ritorno superiore a 50 anni.
Per le costruzioni isolate che interessano soltanto marginalmente la pubblica incolumità o per le strutture a carattere temporaneo, eventuali riduzioni della velocità di riferimento associate ad un intervallo di ritorno inferiore a 50 anni dovranno essere autorizzate dal Servizio Tecnico Centrale, sentito, qualora necessario, il Consiglio Superiore dei LL.PP.
In mancanza di indagini statistiche adeguate, la velocità di riferimento del vento Vref (TR) riferita ad un generico intervallo di ritorno TR è data dall'espressione

Vref (TR) = a R × Vref

dove:

Vref è la velocità di riferimento del vento associata a un intervallo di ritorno di 50 anni;
R è un coefficiente fornito dalla figura C.7.4. a cui corrisponde l'espressione:

R = 0,65

7.5. COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE
Il coefficiente di esposizione c
e dipende dall'altezza della costruzione z sul suolo, dalla rugosità e dalla topografia del terreno, dall'esposizione del sito ove sorge la costruzione. È dato dalla formula

ce (z) = k2 × ct × ln per z zmin

ce (z) = ce (zmin) per z < zmin

dove:

kr, z0, zmin sono assegnati in tabella 7.2. in funzione della categoria di esposizione del sito ove sorge la costruzione;
ct è il coefficiente di topografia.

In mancanza di analisi che tengano conto sia della direzione di provenienza del vento sia delle variazioni di rugosità del terreno, la categoria di esposizione è assegnata nella figura 7.2. in funzione della posizione geografica del sito ove sorge la costruzione e della classe di rugosità del terreno definita in tabella 7.3.
Il coefficiente di topografia c
t è posto di regola pari a 1 sia per le zone pianeggianti sia per quelle ondulate, collinose, montane. In questo caso la figura 7.3. riporta i diagrammi di ce per le diverse categorie di esposizione.
Nel caso di costruzioni ubicate presso la sommità di colline o pendii isolati il coefficiente di topografia c
t deve essere valutato con analisi più approfondite.

Categorie di esposizione del sito

kr

z0 (m)

zmin (m)

I

0,17

0,01

2

II

0,19

0,05

4

III

0,20

0,10

5

IV

0,22

0,30

8

V

0,23

0,70

12

Tabella 7.2.

Nelle fasce entro i 40 Km dalla costa delle zone 1, 2, 3, 4, 5 e 6, la categoria di esposizione è indipendente dall'altitudine del sito.

Classi di rugosità del terreno

Descrizione

A

Aree urbane in cui almeno il 15% della superficie sia coperto da edifici la cui altezza media superi i 15m

B

Aree urbane (non di classe A), suburbane, industriali e boschive

C

Aree con ostacoli diffusi (alberi, case, muri, recinzioni, ...), aree con rugosità non riconducibile alle classi A, B, D

D

Aree prive di ostacoli o con al più rari ostacoli isolati (aperta campagna, aeroporti, aree agricole, pascoli, zone paludose o sabbiose, superfici innevate o ghiacciate, mare, laghi, ...)
L’assegnazione della classe di rugosità non dipende dalla conformazione orografica e topografica del terreno.
Affinché una costruzione possa dirsi ubicata in classe di rugosità A o B è necessario che la situazione che contraddistingue la classe permanga intorno alla costruzione per non meno di 1 km e comunque non meno di 20 volte l’altezza della costruzione.
Laddove sussistano dubbi sulla scelta della classe di rugosità, a meno di analisi rigorose, verrà assegnata la classe più sfavorevole.

Tabella 7.3.

C.7.5. COEFFICIENTI DI ESPOSIZIONE E DI TOPOGRAFIA
Il coefficiente di esposizione ce varia lungo l'altezza fuori terra (z) della costruzione. In figura 7.3. sono riportate le leggi di variazione di ce per le diverse categorie di esposizione, nel caso di coefficiente di topografia ct = 1.
I valori del coefficiente di topografia ct, riferito alla componente del vento ortogonale al ciglio della collina o del pendio, fatte salve più approfondite analisi, possono essere calcolati con le formule di seguito riportate.

Dette H l'altezza della collina o del dislivello, e la sua pendenza media (figura C.7.5.), il coefficiente ct fornito dai capoversi a), b), c) varia lungo l'altezza z della costruzione secondo un coefficiente dato da:

=0,5 per 0,75
=0,8 - 0,4 × per 0,75<2
=0 per >2

e con la pendenza secondo un coefficiente dato da:

=0

per

0,10

=1/0,20 (H/D-0,10)

per

0,10<0,30

=1

per

>0,30

a) Costruzioni ubicate sulla cresta di una collina (figura C.7.5.a):

ct = 1 + ×

b) Costruzioni sul livello superiore di un dislivello (figura C.7.5.b):
ct = 1+ × × (1-0,1× )1

c) Costruzioni su di un pendio (figura C.7.5.c):

ct = 1+ × ×

C.7.6. COEFFICIENTE DI FORMA (O AERODINAMICO)
In assenza di valutazioni più precise, suffragate da opportuna documentazione o da prove sperimentali in galleria del vento, si assumono i valori riportati ai punti seguenti.

C.7.6.1. EDIFICI A PIANTA RETTANGOLARE CON COPERTURE PIANE A FALDE INCLINATE O CURVE
Per la valutazione della pressione esterna si assumerà (vedere figura C.7.6.):
- per elementi sopravento (cioè direttamente investiti dal vento) con inclinazione sull'orizzontale 60°:
cpe= +0,8

- per elementi sopravento, con inclinazione sull'orizzontale 20°<<60°:
cpe = +0,03× -1 ( in gradi)

- per elementi sopravento, con inclinazione sull'orizzontale 0°20° e per elementi sottovento (intendendo come tali quelli non direttamente investiti dal vento o quelli investiti da vento radente):
cpe= - 0,4

Per la valutazione della pressione interna si assumerà (vedere figura C.7.7.):

- per costruzioni completamente stagne:
cpi = 0

- per costruzioni non stagne:
cpi = 0,2
(scegliendo il segno che dà luogo alla combinazione più sfavorevole);

- per costruzioni che hanno (o possono anche avere in condizioni eccezionali) 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:
cpe + cpi = 1,2 per gli elementi normali alla direzione del vento;
cpi = 0,2 per i rimanenti elementi.

C.7.6.2. COPERTURE MULTIPLE
Si intende per copertura multipla un insieme di elementi identici e contigui (ad esempio coperture a shed, a conoidi, ecc.).

C.7.6.2.1. - Per la determinazione delle azioni dovute al vento diretto normalmente alle linee di colmo si procede alle valutazioni seguenti.

Azioni esterne sui singoli elementi:
- per la prima copertura colpita dal vento valgono i coefficienti stabiliti nel punto C.7.6.1.;
- per la seconda copertura il coefficiente relativo allo spiovente sopravento viene ridotto del 25%;
- per 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 nel punto C.7.6.1.;
- contemporaneamente si considera applicata alla superficie proiettata in piano di tutte le parti del tetto, una azione superficiale orizzontale di tipo tangenziale il cui valore unitario è assunto convenzionalmente pari a: 0,10 qref ce

C.7.6.2.2. - Per la determinazione delle azioni dovute al vento diretto parallelamente alle linee di colmo (e ai piani di falda) si considererà in ogni caso un'azione tangente come definita al punto 7.3., utilizzando i coefficienti di attrito indicati in tabella C.7.5. al punto C.7.7.

C.7.6.3. Tettoie e pensiline isolate
Per tettoie o pensiline isolate ad uno o due spioventi per le quali il rapporto tra l'altezza totale sul suolo o la massima dimensione in pianta non è maggiore di uno, si assumeranno i seguenti valori del coefficiente cp:

- tettoie e pensiline a due spioventi piani (vedere figura C.7.8.)
cp = 0,6 × (1 + sin ) per spiovente sopravento
cp = 0,6 per spiovente sottovento

- tettoie e pensiline a un solo spiovente piano (vedere figura C.7.8.)
cp = 0,8 per 35°
cp = 1,2 per >35°

C.7.6.4. TRAVI AD ANIMA PIENA E RETICOLARI

Travi isolate.
Indicate con:
S = la superficie delimitata dal contorno della trave;
Sp = la superficie della parte piena della trave;
= Sp/S;

la pressione totale va considerata agente solo su Sp e va valutata utilizzando i seguenti valori per il coefficiente cp:
cp = 2-4/3 ×
per 0 <0,3
cp = 1,6 per 0,3
0,8
cp = 2,4 -
per 0,8< 1

Travi multiple.
Nel caso di più travi disposte parallelamente a distanza d non maggiore del doppio dell'altezza h, il valore della pressione sull'elemento successivo sarà pari a quello sull'elemento precedente moltiplicando per un coefficiente di riduzione dato da:
= 1-1,2 ×
per 2/3
= 0,2 per
>2/3

Per d/h 5 gli elementi vengono considerati come isolati.
Per 2 <d/h <5 si procede all'interpolazione lineare.

C.7.6.5. TORRI E PALI A TRALICCIO A SEZIONE RETTANGOLARE O QUADRATA.
Per torri e pali a traliccio a sezione rettangolare o quadrata, per vento spirante normalmente ad una delle pareti, salvo più accurate valutazioni, i coefficienti di forma sono da valutare nel modo seguente:

cp =

L'azione di insieme esercitata dal vento spirante normalmente ad una delle pareti va valutata 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.
Salvo documentazione specifica, i medesimi coefficienti si adottano cautelativamente anche per torri a sezione triangolare per le quali non è da applicare il coefficiente 1,15 suddetto.

C.7.6.6. CORPI CILINDRICI
Per i corpi cilindrici a sezione circolare di diametro d e lunghezza h i coefficienti di forma sono i seguenti:

cp = (1,783 - × d × Ö q)

essendo d espresso in metri e q = qref × ce (N/m2), con qref , ce definiti rispettivamente ai punti 7.4. e 7.5.
L'azione di insieme esercitata dal vento va valutata con riferimento alla superficie proiettata nel piano ortogonale alla direzione del vento.
Le espressioni sopra indicate valgono anche per i corpi prismatici a sezione di poligono regolare di otto o più lati, essendo d il diametro del cerchio circoscritto.

C.7.6.7. CORPI SFERICI
Per una sfera di raggio R l'azione di insieme esercitata dal vento va valutata con riferimento alla superficie proiettata sul piano ortogonale alla direzione del vento, S= × R2, utilizzando il coefficiente cp=0,35.

C.7.6.8. PRESSIONI MASSIME LOCALI
Le pressioni massime locali non vengono messe in conto per la determinazione delle azioni d'insieme:
a) nei casi di cui ai punti C.7.6.1., C.7.6.2 e C.7.6.3, nelle zone di discontinuità della forma esterna della costruzione, il valore assoluto del coefficiente di pressione può subire sensibili incrementi.
Convenzionalmente, il valore massimo locale della pressione si otterrà applicando un coefficiente c= 1,6;
b) nei casi di cui ai punti C.7.6.6. e C.7.6.7. le pressioni massime locali vanno determinate utilizzando il coefficiente di forma c, la cui distribuzione è rappresentata in figura C.7.9.

 

Per le curve

 

Per le curve

a

a

b

a

a

b

+1,00

+1,00

70°

-2,15

-0,80

10°

+0,90

+0,95

80°

-2,37

-0,73

20°

+0,55

+0,80

90°

-2,45

-0,50

30°

+0,05

+0,50

100°

-2,38

-0,50

40°

-0,50

0

110°

-2,10

-0,50

50°

-1,10

-0,45

115°

-1,24

-0,50

60°

-1,70

-0,72

120°-180°

-0,25

-0,50

C.7.7. COEFFICIENTE DI ATTRITO
In assenza di più precise valutazioni suffragate da opportuna documentazione o da prove sperimentali in galleria del vento, si assumeranno i valori riportati nella tabella C.7.4.

Superficie

coefficiente d’attrito cf

Liscia (acciaio, cemento a faccia liscia, ...)

0,01

Scabra (cemento a faccia scabra, catrame, ... 

0,02

Molto scabra (ondulata, costolata, piegata, ...)

0,04

Tabella C.7.4.

C.7.8. COEFFICIENTE DINAMICO
In mancanza di più precise valutazioni suffragate da opportuna documentazione, le figure C.7.10. e C.7.11. forniscono il coefficiente dinamico degli edifici e delle ciminiere di altezza minore di 200 m. La figura C.7.12. fornisce il coefficiente dinamico dei ponti a travata la cui massima campata non superi la lunghezza di 200 m.
Valori più accurati del coefficiente dinamico possono essere ottenuti applicando procedimenti più dettagliati di comprovata affidabilità.
Ogni qualvolta il coefficiente dinamico fornito dalla figura C.7.11. E’ maggiore di 1,2, questo parametro sarà valutato secondo procedimenti di comprovata affidabilità. Il ricorso a tali procedimenti è inoltre raccomandato quando il coefficiente dinamico risulti compreso fra 1,0 e 1,2.
Per tutte le tipologie strutturali non contemplate nelle figure precedenti il coefficiente dinamico sarà valutato secondo procedimenti di comprovata affidabilità.

8. VARIAZIONI TERMICHE
Si considerano le variazioni di temperatura rispetto a quella iniziale di riferimento, assunta quale convenzionale zero termico. Per gli edifici la variazione termica massima nell'arco dell'anno, nel singolo elemento strutturale è assunta convenzionalmente pari a:

- Strutture in c.a. e c.a.p.:

esposte 15°C;

protette 10°C;

- Strutture in acciaio:

esposte 25°C;

protette 15°C.

Di regola, per le strutture monodimensionali, la variazione termica si può considerare uniforme sulla sezione e costante su ogni elemento strutturale.
In casi particolari può essere necessario considerare, oltre alla variazione uniforme, anche una seconda distinta condizione di più breve durata con variazione lineare della temperatura nella sezione.
Va inoltre tenuto presente che possono aversi differenze di temperatura tra struttura ed elementi non strutturali ad essa collegati.

C.8. VARIAZIONI TERMICHE
Per valutazioni più approfondite si potrà fare utile riferimento ai documenti tecnici delle Consiglio Nazionale delle Ricerche "Effetti della temperatura nelle strutture di calcestruzzo: determinazione della distribuzione di temperatura, CNR-DT3/87" ed "Effetto della temperatura nelle strutture di calcestruzzo armato: analisi strutturale, CNR-DT4/87".

 

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