Ipotesi_carico_2

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TESTI DI RIFERIMENTO C. Bernuzzi PROPORZIONAMENTO DI STRUTTURE IN ACCIAIO LE AZIONI SULLE COSTRUZIONI • Carichi Appl icazioni Il vento viene deviato dall’ostacolo che trova sul percorso; i vortici che si generano producono, su alcune facce, uno stato di depressione. Tipica mente, la facc ia “so pravven to” è sogge tta a  pressione, mentre quella “sottovento” a depressione.

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TESTI DI RIFERIMENTO

C. Bernuzzi

PROPORZIONAMENTO DI 

STRUTTURE IN ACCIAIO

LE AZIONI SULLE COSTRUZIONI

• Carichi

• Applicazioni

Il vento viene deviato dall’ostacolo che trova sul percorso; i vortici che si

generano producono, su alcune facce, uno stato di depressione.

Tipicamente, la faccia “sopravvento” è soggetta a pressione, mentre quella

“sottovento” a depressione.

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I vortici possono avere asse verticale ed anche

orizzontale, come nel caso della figura.

APPLICAZIONE 3

L’AZI ONE DEL VENTO

La pressione del vento si

calcola come:

Coef f ic ien t e d i espos iz ione

Press ione cine t i ca d i r i fe r im en to

p = qref  · ce · cp · cd

Coe f f i c ien t e d i fo rm a (ae rod inam ico )

Coe f f i c ien t e d inam ico *

* Va lo r i p ross im i ad 1 . I n

u n a t r a t t a z io n esemp l i f i ca ta può esse ret r a s c u r a to

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PRESSI ONE CI NETI CA DI RI FERI MENTO :

q r ef = v 2r e f  / 1 ,6

Con v r e f = v eloci t à d i r if er im e n to ( m / s)

V r e f = V r ef ,0 p e r as ≤ a 0

V r e f = V r ef ,0 + k a ( as – a 0 ) p er as > a 0

Dove as = a l t i t u d in e su l l i v el lo d el m ar e

I p ar a m e t r i

V r ef ,0 , k a , a 0

Sono fo r n i t i da appos i ta t abe l l a ( t abe l la 7 .1 de l l aN o r m a t i va )

Come nel casodel car ico daneve, la velocit àdi r if er iment odel ventodipende dalla

zona geogr af icae dalla quot as.l.m.

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q r e f = v 2r e f  / 1 ,6

q r e f ( N/ m 2 )q r ef ( N/ m 2 )

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COEFFI CI ENTE DI ESPOSI ZI ONE ( ce)

E’ f u n zi o n e d i

z = a lt e zza d el l ’e di f i ci o r i sp et t o a l su o lo

e d i pen d e d al la “ Cat eg or ia d i esp osi zio n e d el s it o ”

( d a ll a N or m a t iv a h o 5 Cat eg or ie : I , I I , I I I , I V, V)

La c at e g o r ia d i p en d e

d al la Zo na ( d a 1 a 9 t ab . 7 .1 )

d a l la Ru g o s it à ( A , B , C, D t a b . 7 .3 )

d al la d ist an za d al la co st a e da l la q uo ta

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COEFFI CI ENTE DI ESPOSI ZI ONE

Si ca lco la com e

Ce ( z) = Ce ( zm in ) p er z < zm in

Ce ( z) = k 2 · c t · l n ( z/ z0 ) · [ 7 + c t · ln ( z/ z0 ) ]

I p ar am e t r i zm in , z0 , k

so no f or n it i i n un a t ab el la in fu n zio ne d el la

“ Cat e go r ia d i esp osi zi on e d el si t o” ( Tab el la 7 .2 )

Ct = co ef f ici en t e d i t o po gr af ia ( 3 c asi )

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COEFFI CI ENTE DI FORMA ( cp e)

Superfici sopravvento

Superfici sottovento

α = inclinazione rispettoall’orizzontale (in gradi)

Sopravven to :

Se α ≥ 60° Cpe = + 0.8

Se 20° <α< 60° Cpe = + 0.03 α – 1

Se 0° ≤ α ≤ 20° Cpe = – 0.4

S o t t o ve n t o :

Cpe = – 0.4 (sempre)

I n p a r t i col ar e :

Co st r u z i on e “ st a g n a”

Co st r u z i on e “ n o n st a g n a ”

Si assume, oltre alle azioni già viste, che all’interno siapresente una pressione o una depressione (la peggioredelle due)

NOTA:

L’effetto è sulle singole superfici, non sull’insieme.

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cd : i l coe f f i cien te d inam ico

• In relazione alle dimensioni della costruzione investita dal

vento, è ragionevole ipotizzare una non contemporaneità

delle massime pressioni locali su tutta la superficie

e f fe t t i r i d u t t i v i d i n o n co n te m p o ra n e i t à

• Nel caso di costruzioni snelle e leggere può aversi

un’interazione dinamica, a cui consegue un’amplificazione

degli effetti statici

e f fe t t i a m p l i f i ca t i v i p e r v i b ra z io n i s t ru t t u r a l i

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I l coef f i c ien te d inam ico per ed i f i c i a s t ru t t u r a i n acc iaio , i nc .a . e com post a accia io -ca lcest ru zzo

Edifici a struttura in c.a.

Edifici a struttura in acciaio

Edifici a struttura compostaacciaio-calcestruzzo

ESEMPI O

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Da l “ Te st o U ni co ” ( D.M. 14 settembre 2005)

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Azio n i t e rm i ch e

Variazioni massime di temperatura per le quali vanno verificatii diversi elementi strutturali:

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

esposte: ± 15 °C

protette: ± 10 °C

Strutture in acciaio:

esposte: ± 25 °C

protette: ± 15 °C

Azio n i t e rm i ch e

Per alcuni materiali ricorrentemente usati nelle costruzioni sonoriportati in tabella i valori del modulo di elasticità E e del coefficientedi dilatazione termica.

MATERIALE E [N/mm ] α  ACCIAIO 206000 - 280000 12x10

-6 /°C

CALCESTRUZZO ARMATO 26000 - 37000 10x10-6 /°C

ALLUMINIO 70000 24x10-6 /°C

GHISA 85000 - 160000 10x10-6 /°C

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Cedimenti vincolari

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APPLICAZIONE 4

CARI CO DA SI SMA ( cenn i )

Le fo r ze s ism iche

Pe r e f f e t t o d e l t e r r e m o t o i l t e r re n o s im u o ve ra p id a m e n t e ; i l m o to ècara t te r i zza to d a accele raz ion i ( a 0) .

L ’ed i f i c io s i m uov e d i conseguen za: lesue m asse sono sogge t t e adacce le raz ion i a1 e a2 e qu ind i a

Forze d i I ne rz ia

F1 = - m1a1 F2 = - m2a2

Tal i fo rze descr i vono l ’ e f fe t t o de l te r r em o to su l l ’ ed i f i c io .

NOTA:

La fo r za d i in e r zi a è ca r at t e r i zz at a d a se g no “ – “ i n qu a n t o sio p p o n e al m o to .

FORZE STATI CHE EQUI VALENTI

Co n sen to n o d i r a p p re sen ta re i l t e r re m o to ( f e n o m e n od in a m ico ) m e d ian te u n s is te m a d i f o r ze s ta t i ch e

Pre v i ste d a t u t t e l e n o rm a t i ve , so t t o p a r t i co l ar i co n d i z io n i

Rappresen tano un a st im a de l l e m assim e fo rze gene ra ted al t e r r e m o t o

Pe r i l p ro g e t t o è n e ce ssar i o a ve re u n a s t im a d el l e m a ssim e

fo r ze si sm iche .

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Val ide per

Edi f i c i a TELAI O

N u m e r o d i p i an i ≤ 6 – 7

Ada t t e per

Ver i f i ca a l l e TENSI ONI AMMI SSI B I LI

FORZE SI SMI CHE DI PROGETTO

FORZE SI SMI CHE DI PROGETTO

hi = altezza da terra

wi = peso del piano i

W = ∑ wi = peso totale

Forza s ism ica

a l p iano i

Acce le raz ione m assim a de lt e r r e n o / a ccele ra zi o n e d i g ra v i t à :

I categoria : 0.10

II categoria : 0.07

III categoria : 0.04

Peso to t a le

Coef f ic ien ted ir i p a r t i z i o n et r a i p i an i

Forza s ism ica t o t a le( p e r t u t t o l ’ e d if i c io )

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SE tu t t i i p i a n i h an n o l o ste sso p e so , Fi r i su l t a

p ropo r z iona le a h i

Le fo rze s i sm iche va r iano l i nea rm en te in p rop o rz ionea l l ’ al tezza da te r r a

 

W i = p eso del p ian o i = p +α

q

p = ca r i co p er m a n en t e

q = car i co acc iden t a le

NOTA:

Nel calcolo dei pesi, si considera tutto i permanente eparte dell’accidentale

α = 0 .3 pe r ed i f i c i res idenz ial i