Comportamento e sovraresistenza di una copertura prefabbricata con tegoli precompressi soggetta a carichi da neve
La memoria trae ispirazione da un caso studio concernente una nevicata eccezionale caduta a più riprese in una zona montana dell’arco alpino in territorio italiano. In quest’area era presente un edificio prefabbricato industriale con copertura piana composta da tegoli alari Ondal alternati da coppelle shed.
L’edificio, progettato e costruito nel 2000, era stato dimensionato per un carico da neve caratteristico uguale a quello misurato durante questo evento.
Le norme sul carico da neve tra i vari Paesi Ue sono molto eterogenee
Il carico da neve, di fondamentale importanza per il progetto delle coperture, ha subito con le diverse normative che si sono succedute in campo strutturale un’evoluzione caratterizzata da notevoli variazioni, in termini sia di entità del carico da neve a terra, sia di distribuzione in copertura, sia di accumuli locali (Fig. 1).
A titolo esemplificativo dell’eterogeneità tra differenti impostazioni normative in merito al carico neve, celebre tra i progettisti è l’assurda condizione che ci si trova ad affrontare a cavallo del confine tra Italia e Francia, dove il carico da neve diminuisce drasticamente semplicemente varcando la frontiera. Ad esempio, oggi passando dalla provincia di Cuneo a quella delle Alps Maritimes il carico neve base (sul livello del mare) passa da 150 kg/m2 (NTC2018) a 45 kg/m2 (NV65).
La presente memoria trae ispirazione dal caso di una nevicata eccezionale caduta a più riprese nel 2009 che ha interessato un’area alpina nel bellunese.
Tra gli edifici interessati dall’anomala nevicata vi è un capannone ad uso industriale sito a 840 m s.l.m. realizzato nell’anno 2000 dalla Antonio Basso s.p.a. di Treviso con il sistema di prefabbricazione indu- striale Ondal (Dal Lago & Mantegazza 1988, Breccolotti & Materazzi 2015, Dal Lago et al. 2016, Dal Lago 2017, Dal Lago & Dal Lago 2018).
Tale capannone è stato oggetto di un’ispezione in conseguenza alla nevicata eccezionale, e sono state raccolte informazioni circa il volume di neve gravante sulla copertura, la sua densità (la densità della neve è un dato estremamente variabile, da 100 kg/m3 per neve fresca a 500 kg/m3 per neve imbevuta d’acqua – fonte dimensionemontagna.altervista.org) e la sua configurazione di deposizione e accumulo.
Inoltre, grazie alle relazioni di calcolo e ai disegni tecnici dei manufatti presenti in archivio, è stato possibile incrociare le diverse informazioni e poter quindi condurre uno studio e formulare un giudizio critico sulla progettazione delle coperture di edifici prefabbricati in calcestruzzo armato.
FOTO 1: Fotografia di repertorio che mostra il fenomeno dell’accumulo di neve. Source: scialp.it.
Copertura dell'edificio in oggetto
La copertura dell’edificio oggetto di studio è formata da tegoli con sezione alare con nucleo di precompressione ribassato denominati “BiOndal” che fanno parte della serie Ondal. Il nucleo ribassato di questo elemento, oggi non più utilizzato, nacque con la lo- gica di utilizzo del medesimo cassero per realizzare sia elementi con altezza 70 cm e spessore uniforme, sia elementi con altezza 100 cm prodotti rimuovendo un controcassero posto alla base.
È in questa seconda versione che si presenta il tegolo nell’edificio in oggetto (Fig. 2). L’armatura è composta da 22 trefoli da 0.5’’, alcuni dei quali parzialmente inguainati alle estremità, e da ferri lenti disposti alle estremità superiore ed inferiore del tegolo.
FOTO 2: Disegni esecutivi originali: (a) Carpenterie e dettagli di armatura lenta; (b) Dettagli dell’armatura di precompressione.
I singoli tegoli lunghi 20 m e larghi 2.5 m sono disposti spaziati con interasse di 5 m, intervallati da elementi a shed con inclinazione di 28° con prese di luce a nastro continue (Fig. 3).
FOTO 3: Sezioni della copertura con tegoli e coppelle shed.
Distribuzione della neve
Al termine della sequenza di nevicate avvenute a breve distanza temporale nell’inverno del 2009, la copertura si trovava nella condizione mostrata in Fig. 4. In virtù dell’eccezionalità del carico in copertura, sono state effettuate delle misurazioni al fine di meglio comprendere sia il volume della neve caduta, che la sua distribuzione, che la sua densità.
In Fig. 5 si illustra il valore pari a 122 cm dello spessore dello strato di neve medio, misurato in co- pertura in un punto lontano da discontinuità (una pensilina posta in adiacenza all’edificio).
Il volume di neve depositato su 1 m2 di copertura nel punto lontano da discontinuità è stato caricato su cassoni e pesato per determinare il carico effettivo e la densità della neve (Fig. 6).
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La presente memoria è tratta da Italian Concrete Days - Aprile 2021
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