[..estratto della relazione di calcolo..]
9.2 analisi dei carichi sulla struttura
L’edificio è soggetto a carichi esterni, dovuti alla presenza di elementi non strutturali e alla distribuzione
di carichi permanenti e accidentali.
I carichi in base ai quali sono state calcolate le varie parti delle strutture delle opere in oggetto sono
quelli indicati nelle NTC2008, al capitolo 3 “Azioni sulle costruzioni” – e cioè:
9.2.1 Carichi strutturali
Tenuti presenti i pesi dei materiali da costruzione, dei terreni ed elementi costruttivi di cui ai paragrafi
3.1.2, 3.1.3 delle predette NTC, si precisa che quali carichi permanenti sono stati assunti i seguenti:
a) Peso proprio del terreno
b) Peso proprio del calcestruzzo
c) Peso proprio del legno lamellare
d) Peso proprio dell’acciaio
1.800 kg/m³
2.500 kg/m³
380 kg/m3
7.850 kg/m3
9.2.2 Carichi permanenti portati
Tenuti presenti i pesi dei materiali da costruzione, degli elementi costruttivi di cui ai paragrafi 3.1.2, 3.1.3
delle predette NTC, degli accessori etc……, si precisa che quali carichi permanenti portati sono stati
assunti i seguenti:
e) Peso proprio struttura lignea portata
f) Peso proprio telo di copertura in PVC
350 kg/m3
~ 1 kg/m2
Poiché il telo di copertura viene steso sopra la struttura lignea arcuata e messo in tensione sulla trave di
banchina mediante “macchinette” tensionatrici, in esercizio tale pretensione genera uno stato di coazione
indotta negli archi stessi schematizzabile come una pressione rivolta verso il centro dell’arco e funzione
del tiro (t) dell’interasse degli archi (i) e del raggio di curvatura secondo l’espressione:
pi = t x i / Rc
Nel caso in esame, abbiamo:
-
T = 100kg/ml
-
I
-
Rc = 9,74ml
= 5,50ml
pertanto, pi = t x i / Rc = (100 x 5,50) / 9,74  56,5kg/ml
g) coazione indotta dal telo
~ 56,5 kg/ml
Sulla trave di banchina, dove il telo viene ancorato per mezzo di golfari e tenditori, l’azione di pretensione
si manifesta come trazione inclinata di un angolo  pari a quello di giacitura del telo secondo lo schema:
per cui le azioni sull’elemento saranno del tipo:
TH = T cos 
= 100kg/ml x cos 67° = 39kg/ml
TV = T cos (90- = 100kg/ml x cos 23° = 92kg/ml
9.2.3 Carichi di esercizio
Quali sovraccarichi di esercizio, comprensivi degli effetti dinamici ordinari, sono stati adottati, ai sensi del
paragrafo 3.1.4 delle predette NTC, i valori seguenti :
h) ambienti ad uso residenziale
i) uffici
(A)
(B1)
(B2)
l) ambienti suscettibili di affollamento (C1)
(C2)
(C3)
m) ambienti ad uso commerciale
(D1)
(D2)
n) biblioteche, archivi, magazzini..
(E1)
(E2)
o) rimesse e parcheggi
(F)
(G)
p) coperture e sottotetti
(H1)
(H2)
(H3)
200
200
300
300
400
500
400
500
> 600
---250
---50
-------
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
kg/m2
L’edificio rientra nella categoria C3 (palazzetti per lo sport) ma non sono presenti impalcati e la copertura
in telo non è praticabile, pertanto non vi sono carichi accidentali oltre a quelli climatici e sismici.
9.2.4 Carico da neve
Il carico di neve sulla copertura, considerata l'altitudine
(as>200m, quindi qsk = 1,39 x [1+(as/728)2 kg/mq])
ed ubicazione regionale della località (Zona I-Alpina) in cui sorgerà la costruzione viene così fissato:
Regione
Piemonte
Provincia
Cuneo
Periodo di ritorno
[anni]
50
Altezza S.L.M.
[m]
295
Neve al suolo qsk
[kg/mq]
162
CE
1
CT
1
Per la determinazione dei coefficienti 1, 2 e 3 è necessario individuare l’inclinazione della falda di
copertura; nella nuova stesura del DM 14.01.2008 non è più riportato il caso della copertura a sviluppo
cilindrico, ma la lacuna è stata colmata dalla nuova circolare 617/2009 che fornisce il seguente schema:
1 (fisso)
0,80
2( > 60°)
0,00
3(  60°) = 0,2 +10*h/b2,0
0,2 + 10x(7,59/19,23) = 4,15  2,00
Poiché il caso (ii) è riservato alle condizioni in cui l’azione del vento ha una notevole influenza anche sulla
distribuzione della neve, in questa sede si ritiene di sviluppare il caso (i) e di applicare pertanto il
coefficiente 1 del valore fisso di 0,80:
qsd = 162 x 0,80 = 130kg/mnq x 5,50ml = 713 kg/ml
q) Carico da neve
qsd
713 kg/ml
Il carico da neve risulta dimezzato sugli archi esterni della struttura.
Si ipotizza che lo stesso venga trasferito agli archi direttamente dal telo di copertura
9.2.5 Azione del vento
Il carico generato dal vento sulla copertura, considerata l'altitudine (a s<1000m, quindi Vb = Vb0) ed
ubicazione della località (Zona 1 – categoria III) in cui sorgerà la costruzione viene così fissato:
Regione
Piemonte
Periodo di ritorno
[anni]
Altezza S.L.M.
[m]
295
Altezza costruzione
[m]
9,79
Distanza dalla costa
50
Terra oltre i 30km e Hslm < 500mt
Classe di rugosità
C
Ct
1
Cd
1
Poiché as = 295mt e quindi minore di a0 = 1.000mt, vb=vb0, che per la zona vale 25m/s
Vb0
[m/s]
25,00
La pressione cinetica di riferimento vale quindi ½ x 1,25kg/m3 x vb2, ossia 390 N/m2, cioè 39kg/m2
qb
[kg/mq]
39,00
Per il calcolo del coefficiente di esposizione, essendo l’altezza z = 9,79 > di z MIN = 5,00 Ce(z) si fa
riferimento alla formula:
ce(z) = kr2 * ct * ln(z/z0) * [7 + ct * ln(z/z0)]
in cui:
-
kr
=
0,20
-
z
=
9,79
-
z0
=
0,10
pertanto ce(z) = 2,125
Ce(Z)
2,125
Più complesso risulta invece il calcolo del coefficiente aerodinamico Cpe, che varia in funzione della
configurazione (vento laterale  volta cilindrica, vento di testata  copertura a falda) e pertanto
scinderemo la questione nei 2 casi:
9.2.5.A Azione del vento laterale
Per le volte cilindriche, il riferimento normativo è il documento CNR-DT 207/2008, il quale, al punto 2.3.6
dell’appendice G fornisce le indicazioni procedurali, gli schemi ed i grafici interpolativi in funzione di 3
parametri:
-
la quota di riferimento ze = h + f/2
-
il rapporto h/d
-
il rapporto f/d
tutti definiti secondo lo schema:
Nel quale si individuano anche le 4 zone della volta in cui si esplica l’azione del vento.
Nel caso in esame:
-
h=
2,38mt
-
f=
7,59mt
-
d = 19,24mt
pertanto:
-
ze = h + f/2 = 2,38 + (7,59/2) = 6,175mt
-
h/d = 2,38 / 19,24 = 0,12 (compreso tra 0 e 0,5, quindi si interpola)
-
f/d = 7,59 / 19,24 = 0,39
che riportati sul grafico G.16 del documento CNR, danno:
CpA = +0,55
CpC = -0,40
CpB = -1,05
Sulle pareti verticali della copertura (dove di trovano gli scorrevoli) si applicano invece i classici
coefficienti sopravento (+0,8) e sottovento (-0,4) ed inoltre, non essendo garantita l’ermeticità della
struttura, si applica il coefficiente di pressione interna Cpi, comunemente assunto ±0,2.
Si sceglie il caso a) far quelli proposti dalla normativa:
Perché consente di massimizzare gli effetti della depressione interna conseguenti a quello che in gergo –
per queste strutture- si definisce “effetto pallone”.
Nello schema seguente si riassume il tutto:
Da cui, conl a3.3.2 del DM 14.01.2008 (p = qb x Ce x Cp x Cd) e avendo posto Ct = 1 e Cd = 1:
-
FE = qb x Ce x Cp+ = 39,00 x 2,125 x +0,80 = +66,3kg/mq x 5,50ml  +364kg/ml
-
FA = qb x Ce x CpA = 39,00 x 2,125 x +0,55 = +45,6kg/mq x 5,50ml  +251kg/ml
-
FB = qb x Ce x CpB = 39,00 x 2,125 x -1,05 = -87,0kg/mq x 5,50ml  - 479kg/ml
-
FC = qb x Ce x CpC = 39,00 x 2,125 x -0,40 = -33,1kg/mq x 5,50ml 
-182kg/ml
-
FF = qb x Ce x Cp- = 39,00 x 2,125 x - 0,40 = -33,1kg/mq x 5,50ml 
-182kg/ml
-
FD = qb x Ce x Cpi = 39,00 x 2,125 x -0,20 =
-16,5kg/mq x 5,50ml 
-91kg/ml
9.2.5.B Azione del vento di testata
Per le azioni indotte dal vento sulle testate, il caso è decisamente più semplice, in quanto trattasti di
semplice falda inclinata, risolvibile secondo le indicazioni del punto C.3.3.10.1 della Circolare 617/2009 e
sintetizzate in questo schema:
In cui la pressione sopravento è definita (nel range 0°<<60°) dalla formula Cp+ = +0,03-1, mentre per
la porzione sottovento Cp- è fisso a -0,4 e come di consueto, non essendo garantita l’ermeticità della
struttura, si applica il coefficiente di pressione interna Cpi, comunemente assunto ±0,2.
Riassumendo nuovamente per schemi:
Y
X
e poiché >60°, applicando sempre il caso a) che massimizza gli effetti della depressione interna,
abbiamo:
-
FX = qb x Ce x (Cp+ - Cpi) = 39,00 x 2,125 x (+0,80 – 0,20) = +49,7kg/mq
-
FY = qb x Ce x (CpA + Cpi) = 39,00 x 2,125 x (-0,40 - 0,20) = -49,7kg/mq
Il carico da vento laterale viene applicato sull’estradosso degli archi in ragione del loro passo.
Il carico da vento laterale risulta dimezzato sugli archi esterni della struttura.
Nell’impossibilità di modellare correttamente il comportamento del telo di testata, per il vento di testata
si è introdotta la seguente semplificazione: la pressione effettiva che si scaricherebbe sulla vela, vien
discretizzata in carico lineare su strisce di tessuto in poliestere di larghezza 5cm (strisce standard su cui
vengono condotti i test di resistenza dei teli di copertura), fissate a terra a passo di 1,00mt ed in
copertura ai nodi costruttivi dell’arco secondo lo schema statico di una biella: le particolari caratteristiche
del materiale di cui è fatto il telo ed il sistema di fissaggio permetterebbero in realtà di modellare un
sistema di ritenuta in sommità più simile ad una cerniera su carrello, ma la biella risulta essere una
approssimazione accettabile in quanto evita problemi di labilità del modello di calcolo e idealmente
assorbe la porzione di azione orizzontale che il telo mobilita con la sua ampia deformazione, superiore a
quella del resto della struttura di 1 ordine di grandezza e non modellabile con un elemento rigido asta.
Per determinare il carico su ogni “striscia” si calcola la pressione totale generata dal vento (F x x Avela) e la
si divide per la lunghezza totale delle strisce rappresentate nel modello di calcolo:



Fx x Avela
Fstriscia = --------------- = (49,7 x 155)/130  59,0kg/ml
Lstrisce
9.2.6 Classificazione Sismica
Di seguito si riportano gli indici di classificazione del rischio sismico di zona secondo l’ OPCM n°3274 del
20 Marzo 2003 “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio
nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica” che è recepita con modifiche e
aggiornamenti dalla D.D.R.P. XI-13058/2010:
Classificazione sismica reperita in data 09.05.2012 sul sito istituzionale
http://www.regione.piemonte.it/notizie/piemonteinforma/diario/zone-sismiche-nuova-mappatura-del-piemonte.html
ISTAT
Nome
Fino 1984
GdL 1998
Dir. 3274/03
D.G.R.
01004081
Dogliani
N.C.
N.C.
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