Note per il calcolo dell'azione della neve

Per la valutazione del carico indotto dalla neve si deve fare riferimento al paragrafo 3.4 delle Norme Tecniche per le Costruzioni, aggiornate con Decreto Ministeriale del 17.01.2018.  Utilizzando anche le ulteriori informazioni reperibili sulla Circolare Ministeriale n.7 del 21.01.2019 e su alcune parti dell'Eurodice 1 (UNI EN 1991-1-3:2015 Parte 1-3: Azioni in generale - Carichi da neve) per correggere l'errore presente nella formula per il calcolo di q_sn presente nella suddetta circolare.

Il carico della neve q_s ha la grandezza fisica di una pressione; una forza verticale, diretta dall'alto verso il basso, applicata sulla proiezione orizzontale della superficie della copertura.

Tutte le provincie del territorio italiano sono state raggruppate in 4 zone e per ogni zona è stata definita una espressione che in base all'altezza del suolo sul livello del mare (a_s)  fornisce il valore di riferimento (o caratteristico) q_sk.

E' importante fare notare che nel passaggio dalle norme tecniche del 2008 a quelle del 2018 alcune provincie sono state spostate da una zona all'altra con conseguente variazione dei valori di progetto. Per esempio la provincia de L'Aquila è passata da Zona III a Zona II con conseguente aumento dei valroi di q_sk.

Calcolo dei valori minimi

Secondo la normativa italiana q_s, è calcolabile con la seguente formula:

q_s = q_sk μ_i C_E C_t

dove:

q_sk è il valore di riferimento del carico neve al suolo variabile a seconda della Zona del sito di costruzione ;

μ_i è il coefficente di forma della copertura;

C_E è il coefficiente di esposizione;

C_t è il coefficiente termico.

È importante evidenziare che i suddetti valori di q_s  devono essere considerati come valori minimi.

Calcolo del valore caratteristico al suolo per periodo di ritorno di 50 anni

Per i siti di costruzione che si trovano a quote fino ai 200 m s.l.m. devono comunque essere considerati dei valori minimi di q_sk, anch'essi specificati per ogni Zona.

Per i siti di costruzione che si trovano a quote superiori ai 1500 m s.l.m. il progettista dovrà "... fare riferimento alle condizioni locali di clima ed esposizione...". Comunque i valori calcolati a quota 1500 dovranno essere considerati come valori minimi..

Una importante nota è quella che i valori di q_sk sono riferiti ad un tempo di ritorno, T_R,  di 50 anni, ma il progettista può dover considerare tempi di ritorno maggiori (dovuti all'importanza della costruzione) o minori (ad esempio per situazioni transitorie).

Calcolo del valore caratteristico al suolo per periodo di ritorno generici

Nella Circolare Ministeriale n. 7 si definisce q_sn come il valore di carico neve al suolo riferito ad un periodo di ritorno di n anni.

Per come è definito q_sk nelle norme teniche si ha:

q_sk = q_s50

Attenzione. La formula riportata nella circolare è errata, come facilmente verificabile effettuandone il calcolo per un periodo di ritorno di 50 anni o confrontandola con la formula riportata nell'appendice D dell'Eurocodice 1991-1-3:2015. La fomulazione corretta prevede al denominatore il seguente valore (il valore 2,5923 ν deve essere sommato e non sottratto):

(1 + 2.5923 ν)

Il valore del coefficiente di variazione ν è uguale a 0.6, come specificato nella circolare.

Coefficiente di forma della copertura

Il coefficiente di forma serve, appunto per tenere conto della forma della copertura. Per situazioni ordinarie in cui si hanno coperture ad una o 2 falde con linea di gronda inferiore alla quota del colmo, il coefficiente di forma è pari a μ₁ che, a favore di sicurezza,  può essere considerato pari a 0,8.

Nel caso di coperture con zone di compluvio si deve anche utilizzare un coefficiente μ₂ che vale, sempre a favore di sicurezza, 1,6.

Nella Circolare Ministeriale n. 7 e sull'Eurocodice sono riportate tutte le combinazioni di carico da considerare per varie tipologie di copertura (Coperture a più falde, coperture cilindriche, copertura adiacenti a costruzioni più alte, coperture con sporgenze e coperture con parti aggettanti sul bordo.

Coefficiente di esposizione

Questo coefficiente tiene conto della topografia del sito di costruzione e serve per considerare l'apporto che la presenza di vento può dare all'accumulo o al decremento della quantità di neve presente su una coopertura. I valori di questo coefficiente sono tabulati nella tab. 3.4.I delle Norme Tecniche per le Costruzioni e variano da 0,9 a 1,1.

Coefficiente termico

"... Il coefficiente termico tiene conto della riduzione del carico della neve ... causata dalla perdita di calore della costruzione..." ma in assenza di uno specifico e documentato studio deve essere considerato pari a 1.

L'utilizzo di valori inferiori ad 1 è comunque sconsigliato anche nella Circolare Ministeriale.

C_T = 1

Ulteriori aspetti da considerare nel calcolo dell'azione della neve

Si deve ricordare che in tutti i casi in cui i debba anche tenere conto del tempo di applicazione delle forze (ad esempio per le strutture lignee) il carico della neve è considerato di solito avere una breve durata. 

Riferimenti

[1] D.M. 17.01.2018 “Aggiornamento delle Norme tecniche per le costruzioni”;

[2] Circolare 21.01.2019 n.7 “Istruzioni per l'applicazione dell'«Aggiornamento delle "Norme tecniche per le costruzioni"» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018”;

[3] Eurocodice 1 UNI EN 1991-1-3:2004 “Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture - Parte 1-1: Azioni in generale - Carichi da neve.”;