Effetti e azioni vento sulle costruzioni. Dal CNR le nuove istruzioni

Effetti e azioni vento sulle costruzioni. Dal CNR le nuove istruzioni

azioni vento

La prima norma emanata dal CNR sulle azioni vento risale al 1964, si può dire che la stessa vanta anche un primato mondiale, essendo stata tra le prime a regolamentare in materia.

Con il documento normativo DT 207, emesso nel 2008, il Consiglio Nazionale delle Ricerche ha fornito le linee guida circa le Istruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni”.

Tale documento, soggetto all’evoluzione ed i cambiamenti del settore, è stato rivisto e sottoposto ad inchiesta pubblica fino al 31 gennaio 2019 e come indicato dal CNR: “si confida in una vasta risposta della comunità tecnico-scientifica italiana, per perfezionare ulteriormente il testo proposto ed offrire agli ingegneri italiani, e più in generale alla classe degli operatori nel campo delle costruzioni civili e industriali, un documento realmente efficace e operativo”. Esso risponde, come chiarito all’interno del testo, al concetto generale di “Istruzioni”, in senso tanto “normativo” quanto “istruttivo”.

I quattro capitoli, in cui sono raccolte le istruzioni, sono così strutturati:

  • capitolo 1 – contiene le premesse generali, definisce il campo di applicazione delle Istruzioni e fornisce una guida razionale circa l’uso del documento;
  • capitolo 2 – espone i concetti generali sulle azioni e gli effetti vento sulle costruzioni;
  • capitolo 3 – fornisce le istruzioni propriamente dette esplicitando i criteri per la valutazione della velocità e la pressione cinetica del vento di progetto, esponendo i concetti generali sulle azioni aerodinamiche e gli effetti dinamici e aeroelastici;
  • capitolo 4 – presenta l’applicazione delle istruzioni a 14 esempi illustrativi, rappresentativi dei tipi costruttivi ricorrenti (es. edificio civile, tettoia, palo antenne…).

Nel documento DT 207 R1/2018 sono, inoltre contenute le appendici che riportano indicazioni e criteri sull’esecuzione delle valutazioni del vento incidente (A-F), delle azioni aerodinamiche (G-H) e degli effetti dinamici e aeroelastici (I-R).  L’Appendice S, tratta l’uso della galleria del vento, mentre l’appendice T è relativa all’uso delle simulazioni computazionali del vento.

Effetti e azioni vento. Quali sono le novità ed il campo di applicazione delle istruzioni?

Le novità introdotte con la revisione, interessano la valutazione del coefficiente dinamico relativo alle azioni trasversali e torsionali del vento sulle strutture e sugli elementi snelli, inclusi gli impalcati da ponte e nuove appendici sulla valutazione del danno per fatica indotto dalle azioni del vento turbolento ed i limiti di applicazione e i requisiti indispensabili per l’applicazione della CFD/CWE in campo strutturale.

LeIstruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni”, sono applicabili alle costruzioni:

civili di altezza non superiore ai 200 m;

industriali, inclusi gli apparecchi di movimentazione e sollevamento;

ponti, con campate di lunghezza non superiore a 200 m e analoghi ai tipi specificati.

Le istruzioni forniscono le azioni vento (pressioni, forze, momenti…) sulla costruzione e sugli elementi componenti, comprese le parti strutturali e non strutturali. Si rimanda ad altre fonti normative per gli effetti indotti da queste azioni, ovvero tensioni, sollecitazioni, spostamenti, deformazioni… e le relative verifiche agli stati limite ultimi, di esercizio, di fatica…

azioni vento

Azioni del vento: (a) sull’organismo strutturale complessivo; (b) su un singolo elemento strutturale; (c) su elementi non strutturali di copertura; (d) sul fissaggio di elementi di copertura_©CNR

All’interno del documento vengono, inoltre, definite le prescrizioni ed i criteri associati agli effetti del vento e le relative verifiche, il procedimento di calcolo del numero dei cicli di tensione prodotti dal distacco risonante dei vortici da strutture o elementi snelli, nella prospettiva di verifiche a fatica, e il criterio di verifica dell’abitabilità degli edifici nei riguardi delle accelerazioni di piano indotte dal vento.

L’ingegneria del vento, dalle costruzioni rigide e massicce alle ardite architetture

La disciplina dell’ingegneria del vento che abbraccia la fisica, la chimica dell’atmosfera, l’aerodinamica, l’aeroelasticità e la meccanica delle strutture, si è evoluta negli anni e con essa le costruzioni a partire dagli edifici residenziali, passando per gli elementi di rivestimento, fino ad arrivare alle costruzioni industriali.

Le Istruzioni nascono per rispondere alle esigenze evolutive di materiali, tecniche e allo sviluppo di opere sempre più ardite, caratterizzate da particolare complessità sia dal punto di vista architettonico, sia tecnico-strutturale.

Le costruzioni più compatte, tozze appartenenti ad una epoca passata si discostano da quelle snelle e leggere dalle forme innovative e fortemente esposte all’azione aerodinamica del vento che diventa azione primaria della quale valutare gli effetti per garantirne la sicurezza. Il comportamento aerodinamico della struttura e la risposta delle stesse alle azioni vento e la tipologia del terreno, influiscono sulla progettazione delle opere.

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Le DT 207 R1/2018, pertanto, rappresentano uno strumento indispensabile per il progettista, come specificato all’interno del documento: “Questa situazione dà luogo ad un panorama di costruzioni sempre più articolato ed eterogeneo, nei riguardi del quale è necessario disporre di principi e regole di progetto e di verifica, con i quali spaziare da metodi semplici e immediati per le situazioni ordinarie, a metodi dettagliati per le costruzioni particolari, sino a criteri che indirizzino il progettista verso tecniche numeriche, analitiche e/o sperimentali, sempre più specialistiche, specie nei casi che implicano fenomeni fisicamente complessi e ingegneristicamente impegnativi.”

Consulta la CNR-DT 207 R1/2018

Per eventuali contributi sulleIstruzioni per la valutazione delle azioni e degli effetti del vento sulle costruzioni”commenti-norme.dt207-R1-2018@cnr.it

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