Gli effetti del vento circondano le strutture, causando forze sui muri e talvolta entrando negli edifici se esistono aperture. La complessa architettura degli edifici e i requisiti delle norme per il vento rendono la determinazione dei carichi del vento una delle principali sfide per gli ingegneri strutturisti.
Norma e area di applicazione
L'armonizzazione delle norme in Europa ha reso EC 1 la norma attuale in molti paesi europei. L'Eurocodice 1 stabilisce le regole e i metodi di calcolo per l'azione del vento su edifici di altezza inferiore a 200 m. La EN 1991-1-4 specifica anche le regole per ciminiere, tralicci e ponti (ponti stradali, vie di corsa e passaggi pedonali). Contrariamente ad altri Eurocodici, ogni paese ha la propria Appendice nazionale per EC 1. Ci sono, tra le altre, le zone di vento (mappa geografica) e altri coefficienti.
Coefficiente di pressione - Generale
Ogni parete di un edificio è esposta al vento su due facce (la faccia interna ed esterna). La pressione del vento sull'edificio viene attenuata o amplificata, a seconda delle dimensioni della superficie su cui è applicato il vento, delle sue aperture e del tipo di impatto sulle facce (sovrapressione o depressione). Per qualsiasi struttura, consigliamo di determinare questi due effetti: pressione esterna e pressione interna.
Poiché si presume che molti edifici siano chiusi, la pressione interna del vento può essere trascurabile.
Coefficiente di pressione interna - Cpi
Il coefficiente di pressione interna cpi dipende dalle dimensioni e dalla disposizione delle aperture nell'edificio. Qui, stiamo parlando di aperture permanenti (come spazi vuoti, condotti del camino e così via).
Se, su almeno due facce di un edificio (facciata o copertura), l'area totale delle aperture su ogni faccia rappresenta il 30% o più dell'area totale della faccia, le regole definite in 7.3 e 7.4 della EC 1 (coperture coibentate ) deve essere applicato.
Il coefficiente di pressione interna può essere determinato in pochi passaggi (vedi Figura 01).
Caso pratico: Hangar industriale aperto
Dimensioni:
Aperture
Determinazione della percentuale di aree di apertura di ciascuna faccia
| Area del viso | Area delle aperture | Percentuale | |
|---|---|---|---|
| Padella lunga 0 ° | 80 m 2 | 24,00 m 2 | 30% |
| Padella lunga 180 ° | 80 m 2 | 18,00 m 2 | 23% |
| Pignone-90 ° | 47,5 m 2 | 9,00 m 2 | 19% |
| Pignone + 90 ° | 47,5 m 2 | 3,75 m 2 | 7,9% |
| Inclinazione di 0 ° | 104,4 m 2 | 0,00 m 2 | 0% |
| Inclinazione di 180 ° | 104,4 m 2 | 0,00 m 2 | 0% |
Quando si esaminano le aree delle aperture, nessuna faccia ha un'area aperta superiore al 30%. Quindi, siamo in presenza di un edificio senza una faccia dominante.
Calcolo della larghezza e
Conclusione: Quando e ≥ d (la profondità dell'edificio è d = 10 m), non c'è zona C.
Calcolo di h/d
Zone di lettura
dovecpe è negativo.
Relazione di apertura
Coefficiente di lettura cpi
- Se si legge cpi greco sulla curva corrispondente per ogni configurazione di vento e apertura.
- Se cpi greco è ottenuto per interpolazione lineare tra le due curve per ciascuna configurazione.
Interpolazione per la determinazione di cpi
Per gli edifici con una faccia dominante , vale a dire un edificio con una faccia della quale l'area è il doppio di tutte le altre aree:
- cpi = 0,75 ⋅ cpe se le aree di apertura della faccia dominante sono il doppio delle altre aperture
- cpi = 0,9 ⋅ cpe se le aree di apertura della faccia dominante sono tre volte le dimensioni delle altre aperture
Nella maggior parte dei casi (per gli edifici comuni), senza una conoscenza precisa della distribuzione delle aperture, la norma consiglia di utilizzare valori estremi cpi = +0.2 (sovrapressione) e cpi = 0.3 (sottopressione).
Considerazione del coefficiente di pressione interna in RFEM
Nei generatori di carichi eolici di RFEM, il valore del coefficiente di pressione interna può essere inserito dopo che è stato determinato. Questi dati vengono poi considerati durante la creazione automatica dei carichi.
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