Carico da neve su tetti Monopitch e Duopitch

Articolo tecnico

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In Germania, DIN EN 1991-1-3 con l'Appendice nazionale DIN EN 1991-1-3 / NA regola i carichi da neve. La norma si applica alle opere di ingegneria civile a un'altitudine fino a 1.500 m sul livello del mare.

Al fine di combinare i carichi da neve con altre azioni (carichi imposti, vento, ecc.) In situazioni di progettazione definita secondo la combinazione di norme DIN EN 1990, il carico è classificato di conseguenza come azione variabile, fissa e statica [1] , [2 ] . È importante che nel luogo di costruzione corrispondente siano presenti condizioni normali o eccezionali. Si presuppone una condizione normale se è improbabile che si verifichino nevicate eccezionali in questa località. In questo caso, deve essere determinato il carico per la situazione di progetto persistente/transitorio. Una condizione eccezionale è assunta se è probabile che accadano nevicate in questa posizione. Nella Pianura della Germania del Nord, i carichi da neve fino a un multiplo dei valori numerici sono stati registrati in casi rari. In questo caso, deve essere determinato il carico per la situazione di progetto persistente/transiente e accidentale. I carichi da neve accumulata non sono, secondo l'Appendice Nazionale, azioni accidentali.

[3]Condizioni normaliCondizioni eccezionali
caricoCaso A
DIN EN 1991-1-3 3.2 (1)
b1
DIN EN 1991-1-3 3.3 (1)
DescrizioneNon ci sono nevicate eccezionali
Nessun carico di neve accumulata eccezionale
Nevicate eccezionali
Nessun carico di neve accumulata eccezionale
Progettazione
Situazione 1
Persistente/TransitoriaPersistente/Transitoria
Carico da neve s sul tettoNon trascinato: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$Non trascinato: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$
Alla deriva: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$Alla deriva: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm k$
Progettazione
Situazione 2
-Eccezionale (se la neve è l'azione accidentale)
Carico da neve s sul tetto-Non trascinato: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm{Ad}$
con $ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} \; = \; {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; \ cdot \; {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
Alla deriva: ${\mathrm\mu}_\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm e\;\cdot\;{\mathrm C}_\mathrm t\;\cdot\;{\mathrm s}_\mathrm{Ad}$
con $ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} \; = \; {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; \ cdot \; {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
$ {\ mathrm \ mu} _ \ mathrm i $ = Coefficiente di forma del carico da neve
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm e $ = Coefficiente di esposizione (secondo NA, $ {\ mathrm C} _ \ mathrm e \; = \; 1,0 $ da applicare)
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm t $ = Coefficiente termico (secondo NA, $ {\ mathrm C} _ \ mathrm t \; = \; 1.0 $ da applicare)
$ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $ = Valore caratteristico del carico da neve sul terreno
$ {\ mathrm s} _ \ mathrm {Ad} $ = Valore di progetto per carico da neve accidentale sul terreno
$ {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} $ = Coefficiente accidentale di carico da neve (secondo [5] , $ {\ mathrm C} _ \ mathrm {esl} \; = \; 2.3 $ nella Pianura della Germania del Nord)

Valore caratteristico del carico da neve sul terreno

"Il valore caratteristico del carico da neve sul terreno è un valore del frattile del 98% con un valore di probabilità di superamento annuale di 0,02 e un periodo di ritorno di 50 anni." [3] Questo valore è definito nell'appendice nazionale della Germania ed è calcolato a seconda della zona di carico da neve e dell'altezza sul livello del mare. L'Appendice nazionale [2] mostra nella figura NA.1 una mappa della Germania con le indicazioni di zona. L'esatta assegnazione dei carichi da neve delle unità amministrative, in particolare ai bordi delle zone, deve essere verificata con le autorità competenti [5] . Il Centro tedesco di competenza per le costruzioni (DIBt) offre in tedesco la tabella "Classificazione delle zone di carico da neve secondo i limiti amministrativi" per ogni terreno su questo argomento sul suo sito web . Inoltre, questa tabella indica per ogni area amministrativa l'assegnazione alla pianura della Germania del Nord relativa all'implementazione della situazione di progetto accidentale.

Figura 01 - Zone di carico della neve della Germania

Zona [2] , [4]Valore caratteristico del carico da neve sul terreno in kN/m² $ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $
$0,19\;+\;0,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;0,65$
1a$1,25\;\cdot\;\left[0,19\;+\;0,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;0,81$
2$0,25\;+\;1,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;0,85$
2a$1,25\;\cdot\;\left[0,25\;+\;1,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;1,06$
31)$0,31\;+\;2,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\;\geq\;1,10$
3a e> 3a 2)$1,25\;\cdot\;\left[0,31\;+\;2,91\;\cdot\;\left(\frac{\mathrm A\;+\;140}{760}\right)^2\right]\;\geq\;1,10$
A = Altezza del suolo sul livello del mare in m
1) Nella Zona 3, possono essere determinanti valori più alti di secondo l'equazione sopra menzionata per alcune località (per esempio Oberharz, alte quote di Fichtelgebirge, Reit im Winkl, Obernach/Walchensee). Le informazioni sul carico da neve in queste regioni devono essere richieste alle autorità competenti.
2) Nuove zone 3a e> 3a sulla base di [4] secondo le informazioni dell'Autorità di controllo dell'edificio del Ministero degli affari interni bavarese del 19.01.2018

Determinazione con il servizio online Dlubal

Il servizio online Dlubal Zone di carico da neve, Zone di vento e Zone sismiche combina le specifiche standard con le tecnologie digitali. Il servizio individua, a seconda del tipo di carico selezionato (neve, vento, terremoto) e della normativa specifica per paese, la rispettiva mappa della zona sulla mappa di Google Maps. Utilizzando la ricerca, è possibile posizionare un contrassegno sul luogo di costruzione pianificato definendo l & # 39; indirizzo, le coordinate geografiche o le condizioni locali. L'applicazione determina il carico caratteristico o l'accelerazione in questa posizione usando l'altezza esatta sul livello del mare e i dati di zona forniti. Se il nuovo luogo di costruzione non può essere identificato da un indirizzo specifico, è possibile ingrandire e spostare la messa a fuoco nella posizione corretta. Con lo spostamento del marker, il calcolo si adatta alla nuova altitudine e visualizza i carichi corretti.

Il servizio online è disponibile sul sito internet di Dlubal in Soluzioni → Servizi online.

Definendo i parametri ...

1. Tipo di carico = neve
2. Norma = EN 1991-1-3
3. Allegato = Germania | DIN EN 1991-1-3
4. indirizzo = Zellweg 2, Tiefenbach

... per la posizione selezionata si ottengono i seguenti risultati:

5. Zona del carico da neve
6. se applicabile: informazioni aggiuntive
7. Il valore caratteristico del carico da neve $ {\ mathrm s} _ \ mathrm k $

Figura 02 - Servizio online Dlubal

Se si seleziona una posizione nella Pianura della Germania del Nord, il servizio online visualizzerà il messaggio "Pianura della Germania del Nord" al passaggio 6. Quindi, il carico calcolato deve essere considerato come un'azione sulla neve eccezionale in una situazione di progetto eccezionale.

Coefficiente di forma dei tetti selezionati

La neve può verificarsi in molte diverse distribuzioni del carico sul tetto [1] . Tra le altre cose, il carico da neve dipende dalla forma del tetto, dalle proprietà isolanti, dalla rugosità della superficie, dall'accumulo di calore sotto il tetto, dagli edifici vicini, dall'area circostante e, naturalmente, dal clima locale. Quindi, è essenziale che durante la progettazione sia considerata una distribuzione non alla deriva e alla deriva del carico da neve. Il carico da neve da applicare agisce perpendicolarmente e si riferisce alla proiezione orizzontale della superficie del tetto.

Figura 03 - Carico da neve proiettata

Fondamentalmente, il coefficiente di forma $ {\ mathrm \ mu} _ \ mathrm i $ dipende dall'inclinazione $ \ mathrm \ alpha $ della superficie del tetto considerata.

Coefficiente di formaInclinazione del tetto in $ \ mathrm \ alpha $
$0^\circ\;\leq\;\mathrm\alpha\;\leq\;30^\circ$$30^\circ\;\leq\;\mathrm\alpha\;\leq\;60^\circ$$\mathrm\alpha\;>\;60^\circ$
${\mathrm\mu}_1\left(\mathrm\alpha\right)$0.8$\frac{0,8\;\cdot\;\left(60^\circ\;-\;\mathrm\alpha\right)}{30^\circ}$ Figura 02 - Servizio online Dlubal
I coefficienti di forma si applicano se la neve può scivolare dal tetto senza ostacoli. Se lo scivolamento è ostruito, ad esempio, da un paraneve, da una soffitta, ecc., Si deve applicare il coefficiente di forma 0,8.

Un carico distribuito uniformemente deve essere applicato con e senza deriva per coperture piane e ad una falda.

Figura 04 - Coefficiente di forma sul tetto piano e ad una falda

Tre strutture di carico devono essere analizzate per coperture a due falde. Il caso a) mostra la distribuzione senza effetti del vento. I casi b) ec) mostrano la distribuzione con le influenze della direzione e della fusione. Queste due ulteriori distribuzioni sono spesso determinanti per le strutture che sono sensibili ai carichi distribuiti in modo diseguale.

Figura 05 - Coefficiente di forma sul tetto a due falde

Parole chiave

Neve Zona Pianura Monopitch Duopitch Coefficiente di forma

Riferimento

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 1‑3: General actions - Snow actions; EN 1991‑1‑3:2003 + AC:2009
[2]   National Annex - Nationally determined parameters - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1‑3: General actions - Snow actions; EN 1991‑1‑3/NA:2010‑12
[3]   Albert, A. (2018). Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen (23rd ed.). Cologne: Bundesanzeiger.
[4]   Wichura, B.; Hoffmann, K.: Flächenhafte Analyse von Schneelastmesswerten in fünf Landkreisen und ihr Vergleich mit den Schneelastzonendaten der DIN 1055-5:2005 als Pilotuntersuchung für die Überarbeitung der Schneelastzonenkarte. Stuttgart: Fraunhofer IRB, 2017
[5]   Deutsches Institut für Bautechnik: Zuordnung der Schneelastzonen nach Verwaltungsgrenzen. Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik, 2018

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