Esercitazione 5 di Tecnica delle costruzioni

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Calabrò Marco Dennis - Consolini Mattia - Douihich Nourhen - Regolini Samuele - Valandro Iris Vittoria

5. Analisi dei carichi

5.3 Azioni del vento

D.M. 17 Gennaio 2018 (Norme Tecniche), 3.3_Azioni del vento:

Il vento, la cui direzione si considera generalmente orizzontale, esercita sulle costruzioni azioni che variano nel tempo e nello spazio provocando, in generale, effetti dinamici. Per le costruzioni usuali tali azioni sono convenzionalmente ricondotte alle azioni statiche equivalenti definite al paragrafo 3.3.3.

Per le costruzioni di forma o tipologia inusuale, oppure di grande altezza o lunghezza, o di rilevante snellezza e leggerezza, o di notevole flessibilità e ridotte capacità dissipative, il vento può dare luogo ad effetti la cui valutazione richiede l’uso di metodologie di

Velocità base di riferimento

D.M. 17 Gennaio 2018 (Norme Tecniche), 3.3.1_Velocità base di riferimento

La velocità base di riferimento v_b è il valore medio su 10 minuti, a 10 m di altezza sul suolo su un terreno pianeggiante e omogeneo di categoria di esposizione II (vedi Tab. 3.3.II), riferito ad un periodo di ritorno T = 50 anni. In mancanza di specifiche ed adeguate indagini statistiche, v_b è data dall’espressione:

v_b = v_b,0 * c_a [3.3.1]

dove v_b,0 è la velocità base di riferimento al livello del mare, assegnata nella Tab. 3.3.I in funzione della zona in cui sorge la costruzione (fig. 3.3.1)

c_a coefficiente di altitudine fornito dalla relazione:

c_a = 1 per a_s ≤ a₀

c_a = 1 + k_s * (a_s / a₀ - 1) per a₀ < a_s ≤ 1500 m

a₀, k_s parametri forniti nella Tab. 3.3.I in funzione della zona in cui sorge la costruzione (fig. 3.3.1)

a_s altitudine sul livello del mare del sito ove sorge la costruzione

Tab. 3.1.I - Valori dei parametri v_b,0, a₀, k_s

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Per altitudini superiori a 1500 m sul livello del mare, i valori della velocità base di riferimento possono essere ricavati da opportuna documentazione o da indagini statistiche adeguatamente comprovate, riferite alle condizioni locali di clima e di esposizione. Fatte salve tali valutazioni, comunque raccomandate in prossimità di vette e crinali, i valori utilizzati non dovranno essere minori di quelli previsti per 1500

Fig. 3.3.1 - Mappa delle zone in cui è suddiviso il territorio italiano

Velocità di riferimento

D.M. 17 Gennaio 2018 (Norme Tecniche), 3.3.2_Velocità di riferimento

La velocità di riferimento v_r è il valore medio su 10 minuti, a 10 m di altezza dal suolo su un terreno pianeggiante e omogeneo di categoria di esposizione II (vedi Tab. 3.3.II), riferito al periodo di ritorno di progetto T_R. Tale velocità è definita dalla relazione:

v_r = v_b * c_r [3.3.2]

dove v_b è la velocità base di riferimento, di cui al § 3.3.1;

c_r è il coefficiente di ritorno, funzione del periodo di ritorno di progetto T_R

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In mancanza di specifiche e adeguate indagini statistiche, il coefficiente di ritorno è fornito dalla relazione:

c_r = 0,75 1 − 0,2 * ln −ln 1 − T [3.3.3]

dove T_R è il periodo di ritorno espresso in anni.

Ove non specificato diversamente, si assumerà T_R = 50 anni, cui corrisponde c_r = 1.

Per un’opera di nuova realizzazione in fase di costruzione o per le fasi transitorie relative ad interventi sulle costruzioni esistenti, il periodo di ritorno dell’azione potrà essere ridotto come di seguito specificato:

• Per fasi di costruzione o fasi transitorie con durata prevista in sede di progetto non superiore a tre mesi, si assumerà T_R ≥ 5 anni;
• Per fasi di costruzione o fasi transitorie con durata prevista in sede di progetto compresa fra tre mesi ed un anno, si assumerà T_R ≥ 10 anni;

CNR-DT 207 R1/2018, Fig. 3.2_Diagramma del coefficiente di ritorno c_r in funzione del tempo di ritorno T_R

Azioni statiche equivalenti

D.M. 17 Gennaio 2018 (Norme Tecniche), 3.3.3_Azioni statiche equivalenti

Le azioni del vento sono costituite da pressioni e depressioni agenti normalmente alle superfici, sia esterne che interne, degli elementi che compongono la costruzione (§ 3.3.4). L’azione del vento sui singoli elementi che compongono la costruzione va determinata considerando la combinazione più gravosa delle pressioni agenti sulle due facce di ogni elemento.

Nel caso di costruzioni di grande estensione, si deve inoltre tenere conto delle azioni tangenti esercitate dal vento (§ 3.3.4). L’azione d’insieme esercitata dal vento su una costruzione è data dalla risultante delle azioni sui singoli elementi, considerando come direzione del vento quella corrispondente ad uno degli assi principali della pianta della costruzione; in casi particolari, come ad esempio per le torri a base quadrata o rettangolare, si deve considerare anche l’ipotesi di vento spirante secondo la direzione di una delle diagonali.

L’azione d’insieme esercitata dal vento su una costruzione è data dalla risultante delle azioni sui singoli elementi, considerando come direzione del vento quella corrispondente ad uno degli assi principali della pianta della costruzione

Pressione del vento

D.M. 17 Gennaio 2018 (Norme Tecniche), 3.3.4_Pressione del vento

La pressione del vento è data dall'espressione:

p = q_r c_e c_p c_d [3.3.4]

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dove q_r è la pressione cinetica di riferimento di cui § 3.3.6;

c_e è il coefficiente di esposizione di cui al § 3.3.7;