Cosa si intende per analisi dei carichi

Che cos'è l'analisi dei carichi

L'analisi dei carichi è una fase cruciale in ogni processo di calcolo strutturale destinato alla progettazione di nuove strutture o alla verifica di edifici esistenti, e implica la valutazione della portata dei vari carichi, sia permanenti che accidentali, che agiscono sugli elementi orizzontali e verticali di un edificio.

I carichi permanenti sono quelli che esercitano una pressione costante sulla struttura durante tutta la sua vita utile.

Questi carichi rimangono invariati nel tempo e possono includere il peso degli elementi strutturali e non strutturali, oltre ad altri carichi che agiscono in maniera continuativa sulla struttura.

Eseguire l'analisi dei carichi - Getty Images

I carichi accidentali si riferiscono a quelle forze che non dipendono dalle caratteristiche intrinseche della struttura e che si presentano in modo sporadico. Questi comprendono azioni dovute alla neve, al vento o a eventi sismici.

L'obiettivo principale dell'analisi dei carichi è quello di determinare l'entità di tutte queste forze, calcolando il carico per unità di superficie, lunghezza o volume, da considerare nel processo di valutazione del comportamento strutturale dell'edificio.

Come si esegue l'analisi dei carichi

Per eseguire l'analisi dei carichi di un solaio, il primo passo sta nell'individuazione di un modulo che si ripete in direzione perpendicolare all'orditura dell'impalcato. Questo modulo, dalla profondità unitaria, diventa il punto di riferimento per l'analisi successiva. Dopo aver identificato il modulo di base, si procede con il calcolo del suo peso attraverso diversi passaggi.

In primo luogo, si identificano i materiali costituenti il solaio, come la soletta, le pignatte, i travetti, gli strati di pavimento, l'intonaco e l'isolante.

Successivamente, si determina il peso per unità di superficie o volume di ogni materiale.
Questi sono valori che si possono ottenere dalle schede tecniche dei prodotti o dalla normativa tecnica.


È fondamentale utilizzare un'unica unità di misura per tutti i pesi e le dimensioni dei materiali e componenti inclusi nel modulo, convertendo se necessario le dimensioni da millimetri a centimetri o metri o i pesi da kg/m² a kN/m².

Come eseguire l'analisi dei carichi - Getty Images

Il passo successivo consiste nel calcolare il peso del singolo modulo del solaio, moltiplicando il peso per unità di volume o superficie di ciascun materiale per il volume o la superficie del rispettivo componente nel modulo.

Suddivisione in carichi permanenti strutturali e non strutturali

Il peso del solaio viene poi suddiviso in carichi permanenti strutturali e non strutturali.

I carichi strutturali includono gli elementi portanti come la soletta e i travetti, mentre i carichi non strutturali riguardano elementi come l'intonaco, il pavimento e l'isolante.

Questa distinzione serve per applicare correttamente i coefficienti parziali forniti dalla normativa, necessari per implementare le diverse combinazioni di carico.

Peso del solaio per unità di superficie

Per ottenere il peso del solaio per unità di superficie, si divide il peso complessivo del modulo per l'area del modulo stesso.
Se sono presenti tramezzi interni, anche il loro peso deve essere considerato nel carico permanente non strutturale.

Il peso dei tramezzi può essere trattato come un carico uniformemente distribuito per unità di superficie, soprattutto se il solaio è capace di ripartire trasversalmente i carichi. La normativa fornisce il valore da attribuire a questo carico equivalente, scelto in base al peso proprio per unità di lunghezza delle partizioni.

Analisi dei carichi di un solaio - Getty Images

Questo è un approccio generale all'analisi dei carichi di un solaio, concentrato solo sui carichi permanenti.

Per una valutazione completa e accurata dei carichi di tutti gli elementi strutturali, bisogna fare riferimento alla normativa tecnica che offre indicazioni dettagliate su tutte le azioni, incluse quelle variabili, sismiche ed eccezionali.

Classificazione delle azioni sulle costruzioni secondo le norme tecniche

L'analisi dei carichi secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) considera azione qualsiasi causa o insieme di cause che possa spingere la struttura a raggiungere stati limite, ossia condizioni critiche in cui la struttura non soddisfa più le esigenze per cui è stata progettata.

Tipologie di carichi - Getty Images

Le azioni sono classificate in base alla variazione della loro intensità nel tempo.

Le azioni permanenti, o carichi permanenti, sono indicate con G e agiscono per tutta la durata di vita della costruzione, con variazioni di intensità molto lente e di entità modesta.
Le azioni variabili, o carichi accidentali, sono nidentificate con Q e presentano valori istantanei che possono variare durante la vita della struttura.
Queste azioni possono essere di lunga durata se mantengono un'intensità significativa per un periodo non trascurabile, oppure di breve durata se agiscono solo per un periodo breve.

Le azioni eccezionali, indicate con A, sono eventi rari che possono verificarsi durante la vita della struttura, come incendi o impatti.

Infine, le azioni sismiche, contrassegnate con E, sono quelle causate dai terremoti.