Circolare applicativa NTC18: azioni da neve. Errori, analogie e novità rispetto alla precedente normativa.

Valore di riferimento del carico neve al suolo

La circolare applicativa del 21 Gennaio 2019 introduce alcune novità per quanto riguarda il calcolo delle azioni della neve sulle coperture.

Come vedremo nel presente articolo le novità non sono sostanziali, si tratta principalmente di integrazioni rispetto a quanto riportato nelle NTC18

In primo luogo viene specificato come calcolare l’azione qsk per fasi di costruzione o transitorie di durata inferiore a 3 mesi e tra 3 mesi ed 1 anno, aspetto che le NTC18 hanno introdotto al paragrafo 3.4.2, senza chiarire espressamente la formulazione da adottare, rimandando di fatto alla circolare applicativa o ad altre normative di comprovata validità:

La circolare fornisce una formulazione che consente di stimare un diverso valore di riferimento del carico neve al suolo in funzione del relativo tempo di ritorno considerato:

Oltre alla formulazione viene riportato un grafico con l’andamento del coefficiente αR, espresso come il rapporto tra il carico della neve al suolo riferito ad un tempo di ritorno di n anni (qsn) ed il carico della neve al suolo caratteristico riferito ad un tempo di ritorno di 50 anni (qsk). Il grafico fa riferimento ad un coefficiente di variazione v costante pari a 0.6

Attraverso un rapido riscontro manuale ci si accorge immediatamente che la formulazione proposta dalla circolare è sbagliata ed i valori di αR ottenuti non coincidono con il relativo grafico esplicativo. Per ottenere gli stessi valori bisogna sostituire il segno negativo al denominatore con quello positivo (si veda esempio applicativo 1).

Di seguito si riporta la ricostruzione in scala logaritmica dell’andamento dei coefficienti αR applicando la formulazione con il segno modificato per tempi di ritorno compresi tra 5 e 100 anni calcolati con intervallo regolare di 5 anni, come si può osservare l’andamento è perfettamente coincidente con il grafico proposto dalla circolare applicativa:

Coefficiente di forma delle coperture

Per quanto riguarda il calcolo dei coefficienti di forma delle coperture, la principale novità riguarda le coperture piane con grandi luci. Viene indicato come tenere conto del fatto che la riduzione del manto di neve operata dal vento, risulta via via meno efficace al crescere delle dimensioni in pianta dell’edificio.

Per coperture estese, la circolare raccomanda di tenere conto di questo aspetto attraverso un incremento del coefficiente μ1 (che per coperture piane assume un valore di partenza pari a 0.8)

La circolare introduce come parametro per valutare la luce della copertura la dimensione equivalente in pianta LC che dipende dal rapporto tra le dimensioni della copertura. Il valore di μ1 da utilizzare è ottenuto come prodotto tra 0.8 ed il coefficiente amplificativo Ce,F

In particolare:

Si può osservare come questa amplificazione sia richiesta solo nel caso di coperture piane di dimensioni inusuali (oltre 50 m per direzione). Nel caso di coperture ordinarie si rientra sempre nel caso LC < 50 m per le quali non è previsto nessun adeguamento del coefficiente μ1

Esempi applicativi con PRO_SAP

Si riportano di seguito due applicazioni con il modulo di PRO_SAP dedicato al calcolo delle azioni sulla costruzione, con il quale è già possibile effettuare il calcolo come previsto dalla nuova circolare:

  • Copertura monofalda, angolo inclinazione 20°, TR = 30 anni (ad esempio per fase costruttiva con durata inferiore ad un anno)

  • Copertura monofalda, piana con dimensioni 50 x 100 m, TR = 50 anni

Riassumendo:

  • Non sono state introdotte sostanziali novità rispetto a quanto riportato nelle NTC18
  • Specifica su come calcolare il valore del carico neve al suolo per fasi di costruzione o transitorie
  • Correzione del coefficiente di forma per coperture piane con grandi luci

 

Clicca qui per scaricare in anteprima la versione beta di PRO_SAP con le principali novità della nuova circolare.

 

Ing. Mirco Basaglia

basaglia@2si.it

Nodi CA e circolare NTC 2019: chiarimenti, controversie e applicazione PRO_SAP

Ora che finalmente la circolare è stata pubblicata possiamo fare un aggiornamento del nostro articolo sulle verifiche dei nodi integrandolo con le nuove prescrizioni della circolare.

Il paragrafo della circolare che parla della verifica dei nodi è il C7.4.4.3

Chiarimenti

In questo paragrafo vengono fatte alcune puntualizzazioni riguardo la verifica dei nodi. La circolare infatti descrive la logica che è dietro le formule per il calcolo della domanda e quelle per il calcolo delle staffe.

La circolare del 21 gennaio 2019 ci ricorda che il taglio nel nodo è decisamente maggiore rispetto a quello che si ha nel pilastro e che dipende dai quantitativi di armatura delle travi, per questo motivo non si può ottenere direttamente dall’analisi della struttura, come è evidente anche dalle formule per il calcolo della domanda, la 7.4.6 e la 7.4.7 del D.M. 2018.

E specifica che il calcolo del passo delle staffe con la formula 7.4.10 garantisce che le tensioni nel nodo non superino la resistenza a trazione del calcestruzzo, mentre le due alternative, la 7.4.11 e la 7.4.12, ammettono la fessurazione del nodo affidando la capacità alle armature orizzontali. Viene anche chiarito che il progettista è libero di considerare uno qualsiasi dei due approcci.

Oltre a questi chiarimenti Soprattutto, per quanto riguarda la verifica dei nodi, la nuova circolare porta delle novità interessanti riguardo la verifica lato calcestruzzo, il progetto delle staffe nelle strutture non dissipative, ed il progetto delle staffe nelle strutture in bassa duttilità.

Le verifiche lato calcestruzzo del nodo

Per quanto riguarda la verifica lato calcestruzzo è possibile considerare l’effetto del confinamento correggendo opportunamente il coefficiente alfaj:

§7.4.4.3.1 circolare 2019 confinamento calcestruzzo del nodo

Circolare 2019 – §C7.4.4.3.1 Confinamento del calcestruzzo del nodo

Potrebbe essere una soluzione in più per far tornare le verifiche incrementando la capacità del nodo.

Il progetto delle staffe nel nodo

Per quanto riguarda il progetto delle staffe nel nodo la circolare propone queste novità:

§7.4.4.3.1 circolare 2019 - Progetto delle staffe nel nodo

Circolare 2019 – §C7.4.4.3.1 Progetto delle staffe nel nodo

Quindi, progettando una struttura non dissipativa, secondo la circolare non si è tenuti ad eseguire la gravosa verifica del nodo.

Ci sono dei vantaggi anche per le strutture in bassa duttilità, perché sono da verificare solo i nodi non interamente confinati, esattamente come si fa per gli edifici esistenti. Il vantaggio è evidente perché si omettono le verifiche proprio negli elementi maggiormente sollecitati dato che la domanda nei nodi interni, ed i nodi confinati sono tutti interni, è data dalla somma dei contributi delle armature superiori ed inferiori della trave, in accordo con la formula 7.4.6 del D.M.2018.

Controversie

Però bisogna fare attenzione ad un fatto: una circolare non è cogente, è un documento interpretativo ed applicativo delle norme tecniche. Ce lo ricorda la stessa circolare nel suo capitolo introduttivo:

Circolare 2019 - §1.2

Circolare 2019 – §1.2

Essendo un documento interpretativo ed applicativo non può modificare le NTC, fornire indicazioni in contrasto con il D.M. oppure introdurre nuovi obblighi non espressamente previsti dalla norma.

Purtroppo, per quanto riguarda le indicazioni sulla verifica dei nodi delle strutture in c.a., la circolare contravviene al suo ruolo.

Infatti il D.M.2018, al §7.4.1 indica che le verifiche dei nodi per le strutture non dissipative sono da eseguire, e si fanno applicando le stesse regole previste per le strutture in bassa duttilità:

D.M. 2018 - §7.4.1

D.M. 2018 – §7.4.1

Anche per quanto riguarda le strutture in bassa duttilità la circolare contraddice il D.M.2018: il §7.4.4.3.1, che avevamo citato anche nel nostro primo articolo sulla verifica dei nodi, dice esplicitamente che “in ogni nodo la capacità a taglio deve essere superiore od uguale alla corrispondente domanda”, non ammettendo eccezioni:

§7.4.4.3.1. D.M. 2018

D.M. 2018 – §7.4.4.3.1.

Applicazione a PRO_SAP

Dato che la norma non è chiara PRO_SAP lascia al progettista la possibilità di scegliere.

Nelle normative del cemento armato (a cui è possibile accedere da preferenze -> normative -> cemento armato -> avanzate) gli sviluppatori hanno aggiunto l’opzione “circolare 21 01 19”:

PRO_SAP - Finestra normative avanzate del cemento armato

PRO_SAP – Finestra normative avanzate del cemento armato

PRO_SAP - Finestra normative avanzate del cemento armato (dettaglio dell'opzione per la verifica secondo la nuova circolare)

PRO_SAP – Dettaglio della dinestra normative avanzate

In questo modo se il progettista decide di seguire le indicazioni della circolare può attivare l’opzione ed omettere le verifiche dei nodi per le strutture non dissipative e quelle dei nodi confinati per le strutture in bassa duttilità.

Altrimenti, lasciando l’opzione spenta, le verifiche saranno eseguite in accordo alle NTC, quindi applicando la formula 7.4.8 per le verifiche di tutti i nodi di strutture di qualsiasi classe di duttilità e progettando il passo delle staffe con le formule 7.4.10 o le alternative 7.4.11 e 7.4.12 di cui si è già discusso tanto.

Riassumendo:

⇒ Secondo la circolare:

  • per le strutture non dissipative la verifica dei nodi non è necessaria
  • per le strutture in bassa duttilità le verifiche del nodo sono da eseguire solo per i nodi non completamente confinati
  • per le strutture in alta duttilità la circolare non cambia nulla rispetto a quanto riportato nel D.M.2018
  • per la verifica del nodo lato calcestruzzo è possibile considerare il confinamento del calcestruzzo.

⇒ Questo porta evidentemente dei vantaggi nelle verifiche, ma attenzione:

  • Sia per le strutture non dissipative che per la bassa duttilità la circolare contraddice il D.M.2018

⇒ Quindi:

  • Poiché la norma non è chiara PRO_SAP lascia al progettista la possibilità di scegliere se applicare la circolare o meno.

Ing. Alberto Marin (marin@2si.it)