Calcolatore Vento Tettoia NTC 2018

Calcola le azioni del vento su tettoie secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (NTC 2018) e la Circolare Applicativa 2019

Altitudine (m s.l.m.)*

Categoria di esposizione*

Larghezza tettoia (m)*

Lunghezza tettoia (m)*

Altezza media tettoia (m)*

Inclinazione tetto (°)*

Vita nominale (anni)

Classe d’uso

Risultati Calcolo

Velocità di riferimento (v_ref): –

Pressione cinetica di riferimento (q_ref): –

Coefficiente di esposizione (c_e): –

Pressione del vento (w_k): –

Coefficiente di forma (c_p): –

Azione del vento (F_w): –

Guida Completa al Calcolo del Vento su Tettoie secondo NTC 2018

Il calcolo delle azioni del vento su tettoie secondo le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (NTC 2018) e la relativa Circolare Applicativa n. 7 del 2019 rappresenta un passaggio fondamentale per garantire la sicurezza strutturale di queste opere, soprattutto in zone esposte a venti intensi. Questo articolo fornisce una guida dettagliata, passo dopo passo, per eseguire correttamente il calcolo, interpretare i risultati e applicare le prescrizioni normative.

1. Quadro Normativo di Riferimento

Le NTC 2018 (D.M. 17 gennaio 2018) e la Circolare Applicativa n. 7 del 21 gennaio 2019 definiscono i criteri per la determinazione delle azioni del vento su costruzioni e strutture. Per le tettoie, le prescrizioni specifiche sono contenute nei seguenti paragrafi:

§ 3.3.5 – Azioni del vento
§ C3.3.5 della Circolare (commenti applicativi)
Appendice C – Dati climatici di riferimento

Le tettoie sono classificate come strutture a sviluppo prevalentemente orizzontale e richiedono un’analisi specifica per:

Pressione e depressione sulle superfici
Effetti di scia e turbolenza
Azioni locali su elementi secondari (es. pannelli, coperture)

2. Parametri Fondamentali per il Calcolo

I principali parametri da considerare sono:

Parametro	Descrizione	Valori Tipici
Altitudine (a)	Altezza sul livello del mare in metri	0-2000 m
Categoria di esposizione	Tipologia di territorio (I-IV)	I: Mare aperto IV: Centri urbani
Vita nominale (V_n)	Durata di progetto in anni	25, 50, 100
Classe d’uso	Destinazione d’uso della struttura	I-IV (da temporaneo a strategico)
Dimensione tettoia	Larghezza (b) e lunghezza (l)	b: 1-30 m l: 1-50 m

3. Procedura di Calcolo Step-by-Step

Il calcolo delle azioni del vento segue questi passaggi:

Determinazione della velocità di riferimento (v_ref)
La velocità di riferimento dipende dall’altitudine e dalla zona geografica. Per l’Italia, la mappa dei venti è definita nell’Appendice C delle NTC 2018. La formula base è:

v_ref = v_b,0 · (1 + k_a · ln(a/a₀))

dove:
- v_b,0 = velocità di riferimento a 10 m sul terreno di categoria II (tipicamente 25-30 m/s)
- k_a = coefficiente di altitudine (0.12 per a ≤ 8 m, 0.10 per a > 8 m)
- a = altitudine del sito
- a₀ = 10 m (altezza di riferimento)
Calcolo della pressione cinetica di riferimento (q_ref)
La pressione cinetica si ottiene con:

q_ref = 0.5 · ρ · v_ref²

dove ρ = 1.25 kg/m³ (densità dell’aria).

Determinazione del coefficiente di esposizione (c_e)

Dipende dalla categoria di esposizione e dall’altezza della struttura:

Categoria	z_min (m)	z₀ (m)	k_r
I (Aperto)	1	0.01	0.17
II (Semiaperto)	4	0.05	0.19
III (Urbano)	8	0.3	0.22
IV (Suburbano)	12	1.0	0.24

Il coefficiente c_e si calcola con:

c_e(z) = k_r² · ln(z/z₀)² · (7 + c_e,T)/10 per z ≥ z_min

Calcolo della pressione del vento (w_k)
La pressione del vento si ottiene con:

w_k = q_ref · c_e · c_p

dove c_p è il coefficiente di forma (dipende dalla geometria della tettoia).
Determinazione delle azioni (F_w)
L’azione totale del vento si calcola come:

F_w = w_k · A_ref

dove A_ref è l’area di riferimento della tettoia.

4. Coefficienti di Forma per Tettoie

I coefficienti di pressione (c_p) per tettoie dipendono dall’inclinazione (α) e dal rapporto tra altezza (h) e larghezza (b). La Circolare NTC 2019 fornisce i seguenti valori indicativi:

Inclinazione (α)	h/b	c_p,net (sovrapressione)	c_p,net (depressione)
0° ≤ α ≤ 5°	< 0.5	+0.8	-0.5
5° < α ≤ 15°	0.5-1.0	+1.0	-0.7
15° < α ≤ 30°	> 1.0	+1.2	-1.0
α > 30°	Qualsiasi	+1.5	-1.2

Per tettoie con due falde, i coefficienti vanno combinati considerando gli effetti di scia tra le falde.

5. Esempio Pratico di Calcolo

Consideriamo una tettoia con:

Altitudine: 200 m s.l.m.
Categoria di esposizione: II (semiaperto)
Dimensione: 6 m (larghezza) × 12 m (lunghezza)
Altezza media: 3.5 m
Inclinazione: 10°
Vita nominale: 50 anni

Passo 1: Velocità di riferimento (v_ref)

Per zona 2 (Italia centrale), v_b,0 = 27 m/s (Circolare NTC 2019, Tab. C.3.I).

v_ref = 27 · (1 + 0.10 · ln(200/10)) ≈ 30.2 m/s

Passo 2: Pressione cinetica (q_ref)

q_ref = 0.5 · 1.25 · (30.2)² ≈ 568 Pa

Passo 3: Coefficiente di esposizione (c_e)

Per categoria II, z = 3.5 m (altezza tettoia):

c_e = 0.19² · ln(3.5/0.05)² · (7 + 1)/10 ≈ 1.75

Passo 4: Coefficiente di forma (c_p)

Per inclinazione 10° e h/b = 3.5/6 ≈ 0.58:

c_p,net = +1.0 (sovrapressione), -0.7 (depressione)

Passo 5: Pressione del vento (w_k)

w_k = 568 · 1.75 · (+1.0) ≈ 994 Pa (sovrapressione)

w_k = 568 · 1.75 · (-0.7) ≈ -696 Pa (depressione)

Passo 6: Azione totale (F_w)

Area di riferimento A_ref = 6 m × 12 m = 72 m²

F_w = 994 Pa · 72 m² ≈ 71.6 kN (sovrapressione)

F_w = 696 Pa · 72 m² ≈ 50.1 kN (depressione)

Fonti Ufficiali:

I dati e le formule utilizzate sono tratti dalle seguenti fonti normative:

Decreto Ministeriale 17 gennaio 2018 – Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018)
Circolare n. 7 del 21 gennaio 2019 – Istruzioni per l’applicazione delle NTC 2018

Per approfondimenti:

Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT) – NTC 2018 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) – Dati climatici ENEA – Linee guida per azioni del vento

6. Errori Comuni da Evitare

Nel calcolo delle azioni del vento su tettoie, gli errori più frequenti includono:

Sottostima della categoria di esposizione: Classificare erroneamente il territorio (es. categoria II invece di III) può portare a sottostimare le azioni del 20-30%.
Trascurare l’altitudine: Un sito a 500 m s.l.m. ha una v_ref superiore del 10-15% rispetto a uno a livello del mare.
Coefficienti di forma errati: Utilizzare c_p per tetti piani invece che per tettoie inclinate può alterare i risultati del 40%.
Omessa verifica delle azioni locali: Le NTC 2018 richiedono di verificare anche le pressioni locali su elementi secondari (es. pannelli, arcarecci).
Vita nominale non coerente: Una vita nominale di 25 anni (es. strutture temporanee) riduce le azioni del 10% rispetto a 50 anni.

7. Software e Strumenti di Supporto

Oltre al calcolo manuale, è possibile utilizzare software dedicati per semplificare le verifiche:

SAP2000/ETABS: Moduli specifici per azioni del vento secondo NTC 2018.
STAAD.Pro: Generazione automatica dei carichi di vento.
Excel/NTC Tools: Fogli di calcolo preimpostati (es. Ingengeri.cc).
QWind (Autodesk): Plugin per Revit che implementa le NTC 2018.

Per tettoie di dimensioni contenute (b < 10 m, h < 5 m), il calcolo manuale è spesso sufficiente. Per strutture più complesse, si raccomanda l’uso di software validati.

8. Verifiche Strutturali Successive

Una volta determinate le azioni del vento, è necessario procedere con:

Verifica degli elementi principali (travi, pilastri) a flessione e taglio.
Verifica dei collegamenti (bulloni, saldature) per le sollecitazioni trasmesse.
Verifica della stabilità globale (ribaltamento, scorrimento).
Verifica degli elementi secondari (pannelli, coperture) per pressioni locali.

Le NTC 2018 prescrivono l’uso del metodo degli stati limite (SLU e SLE) con combinazioni di carico che includono:

Peso proprio (G)
Carichi variabili (Q, neve)
Azioni del vento (W)
Eventuali azioni sismiche (E)

9. Casi Particolari e Deroghe

Alcune situazioni richiedono approcci specifici:

Tettoie in zone costiere: Maggiori velocità di riferimento (v_ref +10-15%).
Tettoie su edifici alti: Effetti di scia e turbolenza da valutare con modelli CFD.
Tettoie mobili o temporanee: Coefficienti maggiorati per instabilità aerodinamica.
Zona sismica: Combinazione vento + sisma (E + W) con coefficienti ridotti.

Per questi casi, la Circolare NTC 2019 (§ C3.3.5.2) consiglia di affidarsi a studi specialistici o prove in galleria del vento.

10. Conclusioni e Raccomandazioni Finali

Il calcolo delle azioni del vento su tettoie secondo NTC 2018 è un processo che richiede:

Una corretta classificazione del sito (altitudine, categoria di esposizione).
L’applicazione rigorosa delle formule normative.
La considerazione degli effetti locali (depressioni, turbolenze).
L’integrazione con le altre azioni (neve, sisma, carichi permanenti).

Si raccomanda di:

Utilizzare almeno due metodi di calcolo (manuale + software) per validare i risultati.
Consultare la Circolare NTC 2019 per casi dubbi (es. tettoie a sbalzo, forme complesse).
Affidarsi a professionisti abilitati per progetti in zone ad alto rischio (es. costa, montagna).
Aggiornarsi sulle eventuali modifiche normative (es. bozze delle future NTC).

Per approfondire, si consiglia la lettura dei seguenti documenti:

“Azioni del vento sulle costruzioni” – CNR-DT 207/2008 (integrativo alle NTC).
“Eurocodice 1 – Azioni sulle strutture” (UNI EN 1991-1-4), utile per confronti.
“Manuale di Ingegneria del Vento” – Solari, 2015 (testo di riferimento in italiano).

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