Prima di iniziare la costruzione di opere civili, è importante considerare diversi aspetti strutturali. Ad esempio, un fattore determinante nella costruzione è il carico del vento, che è soggetto a determinate variabili come la struttura o il rivestimento.
Cos'è il vento??
Il vento è il movimento dell'aria presente nell'atmosfera, in particolare nella troposfera, prodotto da cause naturali.
In ambito progettuale, il vento è considerato un'azione accidentale dal punto di vista delle combinazioni di carico in cui interviene e dei fattori di carico che devono essere adottati.
Quando non si è esperti di costruzioni, è naturale chiedersi perché il vento possa influenzare gli edifici. Tuttavia, quando si parla di vento nei progetti di ingegneria civile, gli ingegneri si riferiscono alle forze esercitate dall'energia cinetica di una massa d'aria in movimento, che impattano direttamente sulla struttura, sui componenti e sul rivestimento di un edificio.
Che cos'è una struttura?
Tutti i tipi di strutture sono progettati per sostenere il proprio peso, resistere alle forze esterne e svolgere le funzioni per cui sono stati concepiti. Queste forze includono momenti, carichi termici e così via. Questo è ciò che chiamiamo una struttura.
Pertanto, ogni struttura ha un numero negativo o nullo di gradi di libertà, quindi gli unici spostamenti che possono interessarla sono il risultato di deformazioni interne.
In che modo il vento influisce sulle strutture?
È importante considerare diversi fattori per evitare che la struttura di un edificio si deformi. Tra questi, la pressione del vento, che è proporzionale al quadrato della velocità del vento, soprattutto sulle superfici esposte.
Poiché la velocità del vento è variabile, l'edificio assume una posizione deformata a velocità costante e vibra a partire da questa posizione a causa della turbolenza. Comprendere questo fenomeno richiede una procedura analitica che valuti gli effetti della forza del vento. Di fatto, si può affermare che le forze del vento possono essere un fattore determinante nella progettazione.
Che cosa sono i carichi del vento?
I carichi del vento sono le forze esercitate dall'energia cinetica di una massa d'aria in movimento, supponendo che provenga da una qualsiasi direzione orizzontale. Per questo motivo, la struttura, i componenti e il rivestimento devono essere progettati per resistere allo scivolamento, al sollevamento o al ribaltamento indotti dal vento.
Il processo analitico per il calcolo dei carichi del vento dipende dalla posizione, dall'altezza, dall'area esposta e dall'orientamento della struttura. Ad esempio, in aperta campagna con vegetazione molto bassa, il vento mantiene una velocità molto elevata anche a bassa quota, mentre nelle città con edifici alti la velocità diminuisce rapidamente.
Pertanto, possiamo concludere che quando il libero flusso d'aria viene ostruito da un oggetto fisso, è costretto a deviare per aggirarlo. È così che si genera la pressione sull'oggetto.
Che tipo di pressione esercita il vento su un edificio?
La pressione del vento è un valore minimo derivato dalla velocità critica del vento e calcolato in base a diversi coefficienti, tra cui, ad esempio, l'altezza dell'edificio, le raffiche, la geometria e l'orientamento della struttura.
Pertanto, si può affermare che il vento può esercitare una pressione positiva in direzione normale e orizzontale sulle superfici dei tetti con un'inclinazione superiore a 30°. Allo stesso modo, può anche esercitare una pressione negativa sulle superfici sottovento e sopravvento con un'inclinazione inferiore a 30°.
Tutte le strutture complesse, flessibili e insolite devono essere sottoposte a vari test o indagini per determinarne la reazione alla pressione applicata. Questi test sono essenziali per una costruzione sicura.
Poiché la costruzione di edifici è una procedura complessa, è necessario il supporto di esperti in fondazioni e opere civili come magazzini, navi o progetti di ingegneria civile.
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