Il carico da vento secondo le NTC 2018

A seguito della pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale, lo scorso marzo sono entrate in vigore le NTC 2018. Sono molti i punti di attenzione su cui si concentrano, in particolare per quanto riguarda le azioni sulle costruzioni.

Azioni sulle costruzioni

Le opere strutturali che si intendono eseguire, collaudare e poi manutenere (in modo tale da consentirne la prevista utilizzazione nel tempo), richiedono preventivamente una fase progettuale in cui si vada a tenere conto di tutte le possibili azioni gravanti su di esse. La progettazione sarà orientata all’ottenimento del livello di sicurezza previsto dalla normativa vigente. I carichi sono in genere da considerare come applicati staticamente, salvo casi particolari in cui gli effetti dinamici devono essere debitamente valutati. Oltre che nella situazione definitiva d’uso, si devono considerare le azioni agenti in tutte le fasi esecutive della costruzione.

Tra le possibili azioni di cui bisogna tener conto nel momento in cui si va a progettare una costruzione per uso civile o industriale, particolare menzione meritano quelle derivanti dall’azione del vento. In questo focus si riporta la trattazione della problematica così come evidenziato nel Cap.3.3 delle NTC 2018.

Azioni del vento

Il vento esercita sulle costruzioni azioni variabili nello spazio e nel tempo e che provocano, in generale, effetti dinamici; la sua direzione si considera generalmente come orizzontale. Per le costruzioni usuali tali azioni sono convenzionalmente ricondotte alle azioni statiche equivalenti. Per le costruzioni di forma o tipologia inusuale, oppure di grande altezza o lunghezza, il vento può dare luogo ad effetti la cui valutazione richiede l’uso di metodologie di calcolo adeguate.

Le principali novità riguardano la modifica della formula per il calcolo della velocità base di riferimento e l’introduzione del concetto di tempo di ritorno per il calcolo della velocità di riferimento che consente di considerare un’azione ridotta, attraverso un apposito coefficiente, nel caso di strutture in fase di costruzione o transitorie con durata prevista inferiore ad un anno.

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. 1), riferito ad un periodo di ritorno T_R = 50 anni.

Tab. 1 – Parametri per la definizione del coefficiente di esposizione

In mancanza di specifiche ed adeguate indagini statistiche, v_b è data dall’espressione:

• v_b,0 è la velocità di base di riferimento al livello del mare (Tab. 2) in funzione della zona in cui sorge la costruzione (Fig. 1);
• c_a    è il coefficiente di altitudine fornito dalla relazione:

per a_s  ≤ a₀

per a₀<a_s<1500
dove:

• a₀, k_s sono parametri forniti nella Tab. 2 in funzione della zona in cui sorge la costruzione (Fig. 1);
• a_s       è l’altitudine sul livello del mare del sito ove sorge la costruzione.

Tale zonazione non tiene conto di aspetti specifici e locali che, se necessario, dovranno essere definiti singolarmente.

Fig. 1 – Mappa delle zone in cui è suddiviso il territorio italiano

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 m di altitudine.

Tab. 2 – Valori dei parametri v_b,0, a₀, k_s

Velocità di riferimento (v_r)

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. 1), riferito al periodo di ritorno di progetto T_R. Tale velocità è definita dalla relazione:

dove:

• v_b è la velocità base di riferimento;
• c_r è il coefficiente di ritorno, funzione del periodo di ritorno di progetto T_R.

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

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.

Analisi del carico da vento con IperSpace

Per effettuare l’analisi del carico da vento con il software di calcolo strutturale IperSpace bastano semplici passaggi. Si creano le condizioni di carico cliccando dal menù a sinistra su Analisi impostando il nome (Vento X e Vento Y) e la tipologia di carico (in questo caso Variabile Qk).

Andare sulla Ribbon bar, selezionare Strumenti e nella sezione carichi selezionare Vento. Comparirà una finestra come quella che segue dove impostare la provincia e l’altitudine del sito:

Selezionare la zona vento e compilare la schermata successiva inerente il coefficiente di forma, il coefficiente dinamico, il coefficiente di topografia ed il coefficiente di attrito.

Al termine dell’autocompilazione si aprirà IperViewer dove è riportato un rapido riepilogo del carico da vento.

Nel caso specifico il sovraccarico è 780,35 PA corrispondenti a circa 79 kg/m²