Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Federica Podstudio Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica La Corte in Rete
 
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Raffaele Landolfo » 4.Azioni sulle costruzioni


Azioni sulle costruzioni

Indice:

  • generalità;
  • classificazione delle azioni;
  • combinazione delle azioni;
  • caratterizzazione delle azioni elementari;
  • vita nominale e classi d’uso.

Generalità

Il termine azione indica ogni causa o insieme di cause applicate ad un sistema strutturale e capaci di indurre stati limite nella struttura.

Un edificio, nel corso della sua vita di progetto, può essere sollecitato da una notevole varietà di azioni:
peso proprio, carichi da neve, carichi da vento, carichi legati alla destinazione d’uso, variazioni termiche, cedimenti vincolari, azioni sismiche e azioni eccezionali.

La normativa vigente fornisce una classificazione delle azioni in relazione al:

  • modo di esplicarsi;
  • risposta strutturale;
  • variazione della loro intensità nel tempo.
Trave soggetta al solo peso proprio

Trave soggetta al solo peso proprio

Relativo modelle di calcolo

Relativo modelle di calcolo


Classificazione delle azioni

In base al modo di esplicarsi, le azioni si distinguono in:

1. azioni dirette:
azioni concentrate (fissi o mobili);
azioni distribuite (fissi o mobili);

2. azioni indirette:
cedimento di vincolo, difetti di montaggio, distorsioni impresse;
effetti di variazione di temperatura;
deformazioni iniziali elastiche e anelastiche (ritiro e viscosità);

3. azioni di carattere chimico-fisico:
umidità, gelo, aggressione atmosferica;
degrado:

  • endogeno: alterazione naturale del materiale di cui è composta l’opera strutturale;
  • esogeno: alterazione delle caratteristiche dei materiali costituenti l’opera strutturale, a seguito di agenti esterni.
Azioni dirette

Azioni dirette


Classificazione delle azioni

In relazione alla risposta strutturale, le azioni si classificano in:

1. azioni statiche:
azioni applicate alla struttura che non provocano accelerazioni significative della stessa o di alcune sue parti;

2. azioni pseudo statiche:
azioni dinamiche rappresentabili mediante un’azione statica equivalente;

3. azioni dinamiche:
azioni che causano significative accelerazioni della struttura o dei suoi componenti.

Modello geometrico e delle azioni di un ponte sospeso

Modello geometrico e delle azioni di un ponte sospeso


Classificazione delle azioni (segue)

In relazione alla variazione della loro intensità nel tempo, le azioni si classificano in:

1. azioni permanenti:
azioni che agiscono durante tutta la vita nominale della costruzione, la cui variazione di intensità nel tempo è così piccola e lenta da poterle considerare con sufficiente approssimazione costanti nel tempo;

2. azioni variabili:
azioni sulla costruzione o sull’elemento strutturale con valori istantanei che possono risultare sensibilmente diversi fra loro nel tempo:
di lunga durata: agiscono con un’intensità significativa, anche non continuamente, per un tempo non trascurabile rispetto alla vita nominale della struttura;
di breve durata: azioni che agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita nominale della struttura;

3. azioni eccezionali:
azioni che si verificano solo eccezionalmente nel corso della vita nominale della struttura;

4. azioni sismiche:
azioni derivanti dai terremoti.

Classificazione delle azioni

Classificazione delle azioni


Caratterizzazione delle azioni elementari

Il concetto di combinazione di carico è stato introdotto dalla normativa vigente per tener conto del fatto che, da un lato, un sistema strutturale può essere sollecitato contemporaneamente da molteplici carichi variabili, ma, al contempo, è poco verosimile pensare che tutti i carichi agiscono simultaneamente con il loro valore massimo.

Da tale concetto scaturisce la definizione di azione dominante e azione ridotta.

Nella definizione delle combinazioni delle azioni che possono agire contemporaneamente, i termini Qkj rappresentano le azioni variabili della combinazione, con:

  • Qk1 = azione variabile dominante;
  • Qk2, Qk3, …. = azioni variabili agenti contemporaneamente a quella dominante.

Le azioni variabili Qkj vengono combinate (il simbolo + indica proprio “combinato con”) mediante l’utilizzo dei coefficienti di combinazione ψ0j, ψ1j, ψ2j.

Combinazione fondamentale

Combinazione fondamentale

Coefficienti di combinazione. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)

Coefficienti di combinazione. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)


Combinazione delle azioni

Ai fini delle verifiche agli stati limite si definiscono le seguenti combinazioni delle azioni:

  • Combinazione fondamentale, generalmente impiegata per gli stati limite ultimi (SLU):
    • γG1 ∙ G1 + γG2 ∙ G2 + γp ∙ P + γQ1∙ Qk1 + γQ2 ∙ ψ02∙Qk2 + γQ3 ∙ ψ03 ∙ Qk3 +
  • Combinazione caratteristica (rara), generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE)
    irreversibili, da utilizzarsi nelle verifiche alle tensioni ammissibili:

    • G1 + G2 + P + Qk1 + ψ02 ∙ Qk2 + ψ03∙ Qk3 + …..
  • Combinazione frequente, generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE) reversibili:
    • G1 + G2 + P + ψ11∙ Qk1 + ψ22∙ Qk2 + ψ23∙ Qk3 + …..
  • Combinazione quasi permanente(SLE), generalmente impiegata per gli effetti a lungo termine:
    • G1 + G2 + P + ψ21∙ Qk1 + ψ22∙ Qk2 + ψ23∙ Qk3 + …..
  • Combinazione sismica, impiegata per gli stati limite ultimi e di esercizio connessi all’azione sismica E:
    • E + G1 + G2 + P + ψ21∙ Qk1 + ψ22∙ Qk2 + …..
  • Combinazione eccezionale, impiegata per gli stati limite ultimi connessi alle azioni eccezionali di progetto Ad:
    • G1 + G2 + P + Ad + ψ21∙ Qk1 + ψ22∙ Qk2 + …..

Vita nominale e classi d’uso

L’intensità delle azioni, da considerare in fase di progetto, dipende, generalmente, dalla vita nominale e dalla classe d’uso dell’opera strutturale.

La vita nominale di un’opera strutturale VN è intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata.

Le costruzioni sono suddivise in classi d’uso:
Classe I: Costruzioni con presenza solo occasionale di persone, edifici agricoli.
Classe II: Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l’ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali.
Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi.
Classe IV: Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della protezione civile in caso di calamità.

Ad esempio, le azioni sismiche su una costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di riferimento VR che si determina moltiplicando la vita nominale VN per il coefficiente d’uso CU:
VR = VN X CU

Vita nominale. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)

Vita nominale. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)

Coefficienti d’uso. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)

Coefficienti d'uso. Fonte: NTC08 (D. M. 14/01/2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni)


I materiali di supporto della lezione

D.M. 14 gennaio 2008, Nuove norme tecniche per le costruzioni.

  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion