Vento e neve. Calcolo della azioni sulle costruzioni

La presente pubblicazione, unitamente al software incluso VentoNeve, si configura come una guida sistematica per il calcolo delle azioni variabili prodotte sulle costruzioni dal vento e dalla neve, nel rispetto delle Norme Tecniche per le Costruzioni contenute nel D.M. 17 gennaio 2018 e nella Circolare n. 7 del 21 gennaio 2019. Per gli argomenti non specificatamente trattati dalle predette normative, si è fatto riferimento alle “Istruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni” contenute nel DT 207 R1/2018 emanato dal CNR il 23 ottobre 2018.

Con il presente lavoro si è voluto dare, per quanto possibile, uno strumento semplice e rapido per la valutazione delle azioni esercitate dal vento e dalla neve relativamente ad una vasta tipologia di costruzioni, e precisamente:

• edifici a pianta rettangolare con copertura a falde piane unidirezionali generiche, a falde piane multiple a shed, a falde piane a padiglione, a volta cilindrica;
• costruzioni a pianta circolare;
• muri e parapetti;
• tettoie;
• insegne e tabelloni;
• corpi compatti come sfere e antenne paraboliche;
• strutture reticolari piane e a traliccio spaziale con sezione triangolare e quadrata;
• strutture snelle con sezione triangolare, quadrata, rettangolare, pentagonale, esagonale, ottagonale, decagonale, dodecagonale e circolare;
• strutture snelle tipo cavo con più fili ed elementi di carpenteria metallica;
• impalcati da ponte stradale e ferroviario;
• casi particolari di accumulo neve.

Completano il testo esempi di calcolo relativi alle diverse tipologie di costruzioni, svolti con il software incluso.

Il software VentoNeve è parte integrante della pubblicazione ed esegue il calcolo delle azioni prodotte dal vento e dalla neve sulle costruzioni. È dotato di interfaccia semplice ed intuitiva ed esegue il calcolo fornendo i valori per tutte le possibili condizioni di carico. La stampa dell’elaborato è costituita da:

• relazione di calcolo;
• dati generali relativi al progetto;
• dati generali relativi al territorio ed alla costruzione;
• dati particolari relativi alla costruzione;
• azioni variabili dovute al vento e alla neve.

AUTORE
Gaetano Di Dio Perna, Ingegnere, ex dirigente presso l’Ufficio del Genio Civile di Enna. Si è occupato di normativa sismica e delle problematiche ad essa connesse. Con la stessa casa editrice ha già pubblicato: Autorizzazione Sismica – Guida all’acquisizione (2012); Unione aste in legno (2014 e 2020); Rinforzo di pareti forate (2020); Verifica tamponamenti in muratura (2016 e 2021).

INDICE

INTRODUZIONE

1. CALCOLO DELLE AZIONI PRODOTTE DAL VENTO
1.1. Premessa
1.2. Azioni aerodinamiche
1.2.1. Azioni aerodinamiche di picco
1.2.2. Effetti riduttivi e amplificativi sulle azioni aerodinamiche di picco
1.2.3. Azioni statiche equivalenti
1.2.4. Analisi della risposta dinamica
1.2.5. Distacco dei vortici
1.2.6. Altri fenomeni aeroelastici
1.3. Valutazione della pressione cinetica di picco
1.3.1. Velocità di riferimento di progetto del vento
1.3.2. Coefficiente di esposizione
1.4. Valutazione delle azioni aerodinamiche di picco
1.4.1. Pressione su ciascuna faccia di una superficie
1.4.2. Pressione complessiva su una superficie
1.4.3. Forze e momenti risultanti
1.4.4. Forze e momenti per unità di lunghezza
1.4.5. Azioni tangenti
1.5. Valutazione di altre grandezze aerodinamiche
1.5.1. Velocità media
1.5.2. Turbolenza atmosferica
1.5.3. Numero di Reynolds
1.6. Valutazione delle azioni statiche equivalenti
1.6.1. Azioni statiche equivalenti per gli edifici a pianta rettangolare
1.6.2. Azioni statiche equivalenti per strutture snelle e ponti

2. CALCOLO DELLE AZIONI PRODOTTE DALLA NEVE
2.1. Premessa
2.2. Carico neve sulle coperture
2.2.1. Valore di riferimento del carico della neve al suolo, q_sn
2.2.2. Coefficiente di forma, µ_i
2.2.3. Copertura ad una falda
2.2.4. Copertura a due falde (o più)
2.2.5. Copertura a padiglione
2.2.6. Copertura cilindrica
2.2.7. Copertura adiacente o vicina a costruzioni più alte
2.2.8. Accumuli in corrispondenza di sporgenze
2.2.9. Neve aggettante dal bordo di una copertura
2.2.10. Carichi della neve su barriere paraneve ed altri ostacoli
2.2.11. Coefficiente di esposizione, C_E

2.2.12. Coefficiente termico, C_t

3. INSTALLAZIONE E ATTIVAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO
3.1. Note sul software incluso
3.2. Requisiti hardware e software
3.3. Attivazione del software incluso

4. MANUALE D’USO DEL PROGRAMMA VENTONEVE
4.1. Creazione di un nuovo progetto
4.2. Apertura di un progetto esistente
4.3. Salvataggio del progetto corrente con un altro nome
4.4. Assegnazione dati generali relativi al progetto
4.5. Dati generali relativi al territorio ed alla costruzione
4.5.1. Descrizione dei dati generali relativi al territorio
4.5.2. Descrizione dei dati generali relativi alla costruzione
4.6. Dati particolari relativi alla costruzione
4.6.1. Dati relativi alle costruzioni del gruppo A: Edifici a pianta rettangolare
4.6.1.1. Descrizione dei dati generali
4.6.1.2. Descrizione dei dati relativi alla configurazione della copertura
4.6.1.3. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.1.4. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.2. Costruzioni gruppo B: Costruzioni a pianta circolare
4.6.2.1. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.2.2. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.3. Costruzioni gruppo C: Muri e parapetti
4.6.3.1. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.3.2. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.4. Costruzioni gruppo D: Tettoie
4.6.4.1. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.4.2. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.5. Costruzioni gruppo E: Insegne e tabelloni
4.6.5.1. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.5.2. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.6. Costruzioni gruppo F: Corpi compatti
4.6.6.1. Calcolo delle azioni dovute al vento sulla sfera
4.6.6.2. Calcolo delle azioni dovute al vento sull’antenna parabolica
4.6.6.3. Calcolo del carico dovuto alla neve sulla sfera
4.6.6.4. Calcolo del carico dovuto alla neve sulla parabola
4.6.7. Costruzioni gruppo G: Strutture reticolari
4.6.7.1. Descrizione dei dati generali
4.6.7.2. Descrizione dati relativi ai vari tronchi
4.6.7.3. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.7.4. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.8. Costruzioni gruppo H: Strutture snelle
4.6.8.1. Descrizione dei dati generali relativi alla struttura
4.6.8.2. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.8.3. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.9. Costruzioni gruppo K: Impalcati da ponte
4.6.9.1. Descrizione dei dati relativi ai singoli impalcati
4.6.9.2. Descrizione dei dati comuni ai due impalcati
4.6.9.3. Calcolo delle azioni dovute al vento
4.6.9.4. Calcolo del carico dovuto alla neve
4.6.9.5. Calcolo delle caratteristiche delle sezioni trasversali per ponti
4.6.10. Costruzioni gruppo I: Casi particolari di accumulo neve
4.6.10.1. Copertura adiacente o vicina a una costruzione più alta
4.6.10.2. Sporgenza da una copertura
4.6.10.3. Sbalzo aggettante dal bordo di una copertura
4.6.10.4. Barriera paraneve o altre strutture similari
4.7. Avvio ed esecuzione del calcolo delle azioni
4.8. Visualizzazione di dati e risultati
4.9. Stampa su carta dei dati e dei risultati
4.10. Visualizzazione e stampa di disegni
4.11. Calcolo delle caratteristiche delle sezioni trasversali per ponti
4.12. Guida all’uso del programma
4.13. Tasto di conferma dei dati
4.14. Tasto di chiusura della finestra corrente

5. ESEMPI SVOLTI
5.1. Premessa
5.2. Commento esempi del primo gruppo
5.3. Commento esempi del secondo gruppo