Analisi dei carichi: metodo ed esempio numerico

L'analisi dei carichi stabilisce quali carichi agiscono su ogni elemento; la discesa dei carichi ne segue il percorso: dalla copertura e dai solai alle travi e ai muri portanti, poi piano per piano fino alle fondazioni.

Serve a dimensionare ogni elemento portante e la fondazione sotto ogni muro. Un errore all'ultimo piano si ripercuote su tutto ciò che sta sotto: per questo conviene un metodo chiaro e verificabile.

• Permanenti strutturali G1: peso proprio di muri portanti, travi, pilastri e solai (per esempio un solaio in laterocemento), NTC 2018 §3.1.2.
• Permanenti non strutturali G2: massetto, pavimento, intonaci, impianti e tramezzi. I tramezzi si possono trattare come carico ripartito secondo il §3.1.3.
• Variabili Q: uso degli ambienti, Tabella 3.1.II. Per la categoria A, ambienti ad uso residenziale, qk = 2,00 kN/m²; scale comuni e balconi sono righe separate con valori più alti.
• Azioni climatiche: neve (§3.4, in funzione di zona e altitudine) e vento (§3.3), soprattutto in copertura.

Un solaio che lavora in una sola direzione, come il laterocemento, carica i muri su cui appoggia secondo la sua orditura. Ogni muro riceve metà della luce da ciascun lato: è la sua larghezza di influenza.

Carico lineare sul muro (kN/m) = carico del solaio (kN/m²) × larghezza di influenza (m). Per un solaio continuo su un muro intermedio, quel muro riceve un po' più della metà (circa 1,25 volte per due campate uguali).

Casa in muratura portante intonacata, solai in laterocemento. Il muro di spina del piano terra porta il solaio di interpiano (luce 4,0 m per lato, in semplice appoggio) e il muro del primo piano allineato sopra. La copertura poggia sui muri perimetrali. Altezza di interpiano: 2,5 m.

Ipotesi (valori indicativi da adattare al progetto): muro 2,7 kN/m² di superficie (G1); solaio in laterocemento 16+4 G1 = 2,4 kN/m²; massetto e pavimento 1,0 kN/m², intonaco all'intradosso 0,2 kN/m² e tramezzi 0,4 kN/m², quindi G2 = 1,6 kN/m²; variabile qk = 2,00 kN/m² (categoria A). Larghezza di influenza: 4,0 / 2 + 4,0 / 2 = 4,0 m.

Allo stato limite ultimo (NTC 2018 §2.5.3, combinazione fondamentale, coefficienti della Tab. 2.6.I): γG1·G1 + γG2·G2 + γQ·Q = 1,3 × 23,1 + 1,5 × 6,4 + 1,5 × 8,0 = 30,0 + 9,6 + 12,0 = 51,6 kN/m. È il valore per la verifica di resistenza del muro.

Allo stato limite di esercizio (combinazione caratteristica, o rara): G1 + G2 + Q = 23,1 + 6,4 + 8,0 = 37,5 kN/m. È spesso il valore di partenza per le verifiche in esercizio della fondazione.

Coefficienti e valori sono quelli delle NTC 2018 (D.M. 17/01/2018) per carichi sfavorevoli; se i carichi G2 sono compiutamente definiti si possono usare gli stessi coefficienti di G1. Verifica sempre i valori del tuo progetto.

• Dimenticare il peso proprio dei muri dei piani superiori.
• Sbagliare l'orditura dei solai, e quindi i muri caricati.
• Sommare nello stesso totale carichi SLU e SLE.
• Non fare il controllo finale: la somma dei carichi in fondazione deve essere uguale al peso totale dell'edificio più i carichi variabili.