2.5 Azioni sulle costruzioni

2.5.1. Classificazione delle azioni

Si definisce azione ogni causa o insieme di cause capace di indurre stati limite in una struttura.

2.5.1.1 Classificazione delle azioni in base al modo di esplicarsi

• dirette:
  • forze concentrate, carichi distribuiti, fissi o mobili;
• indirette:
  • spostamenti impressi, variazioni di temperatura e di umidità, ritiro, precompressione, cedimenti di vincoli, ecc.
• 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.

2.5.1.2 Classificazione delle azioni secondo la risposta strutturale

• statiche: azioni applicate alla struttura che non provocano accelerazioni significative della stessa o di alcune sue parti;
• pseudo-statiche: azioni dinamiche rappresentabili mediante un’azione statica equivalente;
• dinamiche: azioni che causano significative accelerazioni della struttura o dei suoi componenti.

2.5.1.3 Classificazione delle azioni secondo la variazione della loro intensità nel tempo

• Permanenti (G): azioni che agiscono durante tutta la vita nominale di progetto della costruzione, la cui variazione di intensità nel tempo è molto lenta e di modesta entità:
  • G₁
    • peso proprio di tutti gli elementi strutturali;
    • peso proprio del terreno, quando pertinente;
    • forze indotte dal terreno (esclusi gli effetti di carichi variabili applicati al terreno);
    • forze risultanti dalla pressione dell’acqua (quando si configurino costanti nel tempo);
  • G₂ peso proprio di tutti gli elementi non strutturali;
  • spostamenti e deformazioni impressi, incluso il ritiro;
  • P presollecitazione.

• Variabili (Q): azioni che agiscono con valori istantanei che possono risultare sensibilmente diversi fra loro nel corso della vita nominale della struttura:
  • sovraccarichi;
  • azioni del vento;
  • azioni della neve;
  • azioni della temperatura.

Le azioni variabili sono dette di lunga durata se agiscono con un’intensità significativa, anche non continuativamente, per un tempo non trascurabile rispetto alla vita nominale della struttura. Sono dette di breve durata se agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita nominale della struttura. A seconda del sito ove sorge la costruzione, una medesima azione climatica può essere di lunga o di breve durata.

• Eccezionali (A): azioni che si verificano solo eccezionalmente nel corso della vita nominale della struttura;
  • incendi;
  • esplosioni;
  • urti ed impatti;

• Sismiche (E): azioni derivanti dai terremoti.

Quando rilevante, nella valutazione dell’effetto delle azioni è necessario tenere conto del comportamento dipendente dal tempo dei materiali, come per la viscosità.

2.5.2. Caratterizzazione delle azioni elementari

Il valore di progetto di ciascuna delle azioni agenti sulla struttura F_d è ottenuto dal suo valore caratteristico F_k, come indicato nel §2.3.

In accordo con le definizioni del §2.3, il valore caratteristico G_k di azioni permanenti caratterizzate da distribuzioni con coefficienti di variazione minori di 0,10 si può assumere coincidente con il valore medio.

Nel caso di azioni variabili caratterizzate da distribuzioni dei valori estremi dipendenti dal tempo, si assume come valore caratteristico quello caratterizzato da un assegnato periodo di ritorno.

• Per le azioni ambientali (neve, vento, temperatura) il periodo di ritorno è posto uguale a 50 anni, corrispondente ad una probabilità di eccedenza del 2% su base annua;
• Per le azioni da traffico sui ponti stradali il periodo di ritorno è convenzionalmente assunto pari a 1000 anni.

Nella definizione delle combinazioni delle azioni, i termini Q_kj rappresentano le azioni variabili di diversa natura che possono agire contemporaneamente: Q_k1 rappresenta l’azione variabile di base e Q_k2, Q_k3, … le azioni variabili d’accompagnamento, che possono agire contemporaneamente a quella di base.

Con riferimento alla durata relativa ai livelli di intensità di un’azione variabile, si definiscono:

• valore quasi permanente ψ_2j Q_kj : il valore istantaneo superato oltre il 50% del tempo nel periodo di riferimento. Indicativamente, esso può assumersi uguale alla media della distribuzione temporale dell’intensità;
• valore frequente ψ_1j Q_kj : il valore superato per un periodo totale di tempo che rappresenti una piccola frazione del periodo di riferimento. Indicativamente, esso può assumersi uguale al frattile 95% della distribuzione temporale dell’intensità;
• valore di combinazione ψ_0j Q_kj : il valore tale che la probabilità di superamento degli effetti causati dalla concomitanza con altreazioni sia circa la stessa di quella associata al valore caratteristico di una singola azione.

Nel caso in cui la caratterizzazione probabilistica dell’azione considerata non sia disponibile, ad essa può essere attribuito il valore nominale. Nel seguito sono indicati con pedice k i valori caratteristici; senza pedice k i valori nominali.

La Tab. 2.5.I riporta i coefficienti di combinazione da adottarsi per gli edifici civili e industriali di tipo corrente.

2.5.3. Combinazioni delle azioni

Ai fini delle verifiche degli stati limite, si definiscono le seguenti combinazioni delle azioni.

• Combinazione fondamentale, generalmente impiegata per gli stati limite ultimi (SLU):
  • γ_G1 * G₁
  • γ_G2 * G₂
  • γ_P * P
  • γ_Q * Q_k (variabile dominante)
  • ψ₀ * γ_Q * Q_k (altri variabili)

• Combinazione caratteristica (cosiddetta rara), generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE) irreversibili:
  • G₁
  • G₂
  • P
  • Q_k (variabile dominante)
  • ψ₀ * Q_k (altri variabili)

• Combinazione frequente, generalmente impiegata per stati limite di esercizio (SLE) reversibili:
  • G₁
  • G₂
  • P
  • ψ₁ * Q_k (variabile dominante)
  • ψ₂ * Q_k (altri variabili)

• Combinazione quasi permanente (SLE), generalmente impiegata per gli effetti a lungo termine:
  • G₁
  • G₂
  • P
  • ψ₂ * Q_k (per tutti i variabili)

• Combinazione sismica, impiegata per gli stati limite ultimi e di esercizio connessi all’azione sismica E:
  • E
  • G₁
  • G₂
  • P
  • ψ₂ * Q_k (per tutti i variabili)

• Combinazione eccezionale, impiegata per gli stati limite ultimi (SLU) connessi alle azioni eccezionali A:
  • G₁
  • G₂
  • P
  • A_d
  • ψ₂ * Q_k (per tutti i variabili)

Gli effetti dell’azione sismica saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali:

• G₁
• G₂
• ψ₂ * Q_k (per tutti i variabili)

Segue il Capitolo 2.6 Azioni nelle verifiche agli stati limite.

Per le verifiche STR si adottano i coefficienti parziali della colonna A1.

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