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LezionePONTI E GRANDI STRUTTURE

Prof. Pier Paolo Rossi

Università degli Studi di Catania

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CARICO DA NEVE

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neve

s sk i E tq q C C

Il carico provocato dalla neve sulle coperture sarà valutato mediante la seguente espressione:

dove:

qs è il carico neve sulla copertura;qsk è il valore caratteristico di riferimento del carico neve al suolo [kN/m2],

fornito per un periodo di ritorno di 50 anni;μi è il coefficiente di forma della copertura;CE è il coefficiente di esposizione;Ct è il coefficiente termico.

Si ipotizza che il carico agisca in direzione verticale e lo si riferisce alla proiezione orizzontale della superficie della copertura.

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

Il carico neve al suolo dipende dalle condizioni locali di clima e di esposizione.

In mancanza di adeguate indagini statistiche e specifici studi locali, 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 riportate nel seguito, cui corrispondono valori associati ad un periodo di ritorno pari a 50 anni.

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

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.

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

NTC 2018

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

Zona I - AlpinaAosta, Belluno, Bergamo, Biella, Bolzano, Brescia, Como, Cuneo, Lecco, Pordenone, Sondrio, Torino, Trento,

Udine, Verbano-Cusio-Ossola, Vercelli, Vicenza.

Zona I – MediterraneaAlessandria, Ancona, Asti, Bologna, Cremona, Forlì-Cesena, Lodi, Milano, Modena, Monza Brianza, Novara,

Parma, Pavia, Pesaro e Urbino, Piacenza, Ravenna, Reggio Emilia, Rimini, Treviso, Varese.

Zona IIArezzo, Ascoli Piceno, Avellino, Bari, Barletta-Andria-Trani, Benevento, Campobasso, Chieti, Fermo, Ferrara,

Firenze, Foggia, Frosinone, Genova, Gorizia, Imperia, Isernia, L’Aquila, La Spezia, Lucca, Macerata, Mantova,

Massa Carrara, Padova, Perugia, Pescara, Pistoia, Prato, Rieti, Rovigo, Savona, Teramo, Trieste, Venezia, Verona.

Zona IIIAgrigento, Brindisi, Cagliari, Caltanissetta, Carbonia-Iglesias, Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza, Crotone,

Enna, Grosseto, Latina, Lecce, Livorno, Matera, Medio Campidano, Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra, Olbia-

Tempio, Oristano, Palermo, Pisa, Potenza, Ragusa, Reggio Calabria, Roma, Salerno, Sassari, Siena, Siracusa,

Taranto, Terni, Trapani, Vibo Valentia, Viterbo.

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

21.50 kN/mskq Zona I

Alpina 2 21.39 1 / 728 kN/msk sq a

200 msa

200 msa

Zona I

Mediterranea

Zona III

Zona II

21.50 kN/mskq

2 21.35 1 / 602 kN/msk sq a

21.00 kN/mskq

2 20.85 1 / 481 kN/msk sq a

20.60 kN/mskq

2 20.51 1 / 481 kN/msk sq a

200 msa

200 msa

200 msa

200 msa

200 msa

200 msa

1

3

2

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

Il valore caratteristico del carico da neve corrispondente ad un periodo di ritorno differente da 50 anni può essere calcolato con la relazione:

61 ln ln 1 0.57722

1 2.5923

n k

n

s s

P

q q

In mancanza di specifici studi, il coefficiente di variazione v della serie dei massimi annuali del carico della neve potrà essere assunto pari a 0.6.

dove

qsk è il valore caratteristico del carico della neve al suolo (con un periodo di ritorno di 50 anni);qsn è il carico della neve al suolo riferito ad un periodo di ritorno di n anni;Pn è la probabilità annuale di superamento (circa equale a 1/ n, dove n e il periodo di ritorno in anni); è il coefficiente di variazione della serie dei massimi annuali del carico della neve, stimato per la

regione considerata.

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Azioni sulle costruzioniValore caratteristico del carico neve al suolo

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 può essere ridotto come specificato:

- per fasi di costruzione o fasi transitorie con durata prevista in sede di progetto non superiore a tre mesi, si assumerà TR ≥ 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 TR ≥ 10 anni.

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Azioni sulle costruzioniCoefficiente di esposizione

Topografia Descrizione CE

Battuta dai ventiAree pianeggianti non ostruite esposte su tutti i lati senza

costruzioni o alberi più alti.0.9

Normale

Aree in cui non è presente una significativa rimozione di neve sulla

costruzione prodotta dal vento, a causa del terreno, altre costruzioni

o alberi.1.0

RiparataAree in cui la costruzione considerata è sensibilmente più bassa del

circostante terreno o circondata da costruzioni o alberi più alti.1.1

Il coefficiente di esposizione CE può essere utilizzato per modificare il valore del carico neve in copertura in funzione delle caratteristiche specifiche dell’area in cui sorge l’opera.

s sk i E tq q C C

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Azioni sulle costruzioniCoefficiente termico

Il coefficiente termico può essere utilizzato per tener conto della riduzione del carico neve a causa dello scioglimento della stessa, causata dalla perdita di calore della costruzione.

Tale coefficiente tiene conto delle proprietà di isolamento termico del materiale utilizzato in copertura.

In assenza di uno specifico e documentato studio, deve essere utilizzato Ct = 1.

s sk i E tq q C C

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Azioni sulle costruzioniCarichi da neve sulle coperture

Devono essere considerate le due seguenti principali disposizioni di carico:

carico da neve depositata in assenza di vento

carico da neve depositata in presenza di vento.

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Azioni sulle costruzioniCoefficiente di forma per le coperture

Coeff. di forma 0≤a ≤30° 30<a <60° a 60°

1 0.8 0.8 (60-a)/30 0.0

2 0.8 + 0.8 a/30 1.6

In generale verranno usati i coefficienti di forma per il carico neve contenuti nel presente paragrafo, dove vengono indicati i relativi valori nominali essendo α, espresso in gradi sessagesimali, l’angolo formato dalla falda con l’orizzontale.

Per coperture a più falde, o con forme diverse, così come per coperture contigue a edifici più alti o per accumulo di neve contro parapetti o più in generale per altre situazioni ritenute significative dal progettista si deve fare riferimento a normative di comprovata validità.

Per coperture ad una o due falde, i valori del coefficiente di forma μ sono:

s sk i E tq q C C

a

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Azioni sulle costruzioniCoperture ad una falda

a

i

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, il coefficiente di forma non potrà essere assunto inferiore a 0.8 indipendentemente dall’angolo a.

La condizione riportata in figura deve essere utilizzata per entrambi i casi di carico con o senza vento.

Nel caso di edifici con copertura piana la riduzione del manto sulla copertura, operata dal vento, risulta via via meno efficace al crescere delle dimensioni in pianta dell’edificio (vedi Circolare).

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Azioni sulle costruzioniCoperture a due falde

In presenza di parapetti o barriere nell’estremità più bassa della falda si assume μ1=0.8

α1 α2

μ1 (α1) μ1 (α2)Neve senza

ventoCaso 1

0.5μ1 (α1) μ1 (α2)Caso 2

Neve con vento

μ1 (α1) 0.5μ1 (α2)Caso 3

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Azioni sulle costruzioniCoperture a più falde (α < 60°)

α1 α2 α1 α2

Neve con vento

μ1 (α1)μ1 (α2)

Caso 2 μ2(α) (α)= (α1+ α 2)/2

Caso 1

μ1 (α1)μ1 (α2)μ1 (α2) μ1 (α1)

Neve senza vento

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Azioni sulle costruzioniCoperture adiacenti o vicine a costruzioni più alte

h

Caso 1

μ1=0.8Neve senza vento α

b1 b2

μw μ1=0.8

ls

μsCaso 2Neve con vento

Si tiene conto dello scivolamento della neve della copertura a quota superiore e del deposito di neve dovuto alla “ombra aerodinamica”

μs= 50% massimo carico sulla falda superiore (α>15°)

0.8 ≤ μw ≤ 4.0

sk

wq

h

h

bb

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5 ≤ ls =2h ≤ 15 m

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Azioni sulle costruzioniEffetti locali - accumuli in presenza di sporgenze

Interessano solamente le membrature su cui agisce la neve (non considerare nelle verifiche globali della struttura)

γ = 2 kN/m3

5 ≤ ls =2h ≤ 15 mh

b1 b2

0.28.0

skq

h

μ1

ls

μ1

ls

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Principali riferimenti

Calgaro J.A., Tschumi M., Gulvanessian H. Designer’s guide to Eurocode 1: EN 19991-2, EN 1991-1.1 -1-3 to -1-7 and EN 1990 Annex A2 2010 Thomas telfordISBN: 0-7277-3158-6

Gulvanessian H., Formichi P., Calgaro J.A. Guida all’Eurocodice 1. Azioni sulle strutture: EN 1991-1.1 e da 1.3 a 1.7. 2011 Editore EPC LibriISBN: 978-88-6310-271-0

Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni. D.M. 17 gennaio 2018 pubblicato sul Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 42 del 20 febbraio 2018 - Serie generale

Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle Norme tecniche per le costruzioni» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018. Circolare 21 gennaio 2019 n. 7 del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici pubblicata sul Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 35 del 11 febbraio 2019 - Serie generale

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FINE