In ingegneria si definisce carico strutturale il calcolo delle forze esercitate su una struttura, per capire quale debba essere la sua corretta configurazione, senza rischiare deformazioni.

Quando di parla di carichi bisogna considerare che queste sollecitazioni a cui una struttura può essere sottoposta, sia in maniera esogena che endogena, possono agire o su un solo punto, e quindi si tratta di un carico concentrato, o agire sull’intera superficie, e quindi si tratta di carichi distribuiti.

A loro volta queste sollecitazioni possono essere statiche o dinamiche, ossia possono concentrarsi nel tempo sullo stesso punto di una struttura oppure cambiare punto di carico a seconda della forza che viene esercitata.

I carichi concentrati e distribuiti si possono misurare in newton. Sono tutte conoscenze che puoi acquisire scegliendo di seguire il corso professionale di archicad.

Cosa sono i carichi permanenti?

Una ulteriore suddivisione dei carichi, quella più tecnica e fondamentale per il lavoro, consiste nell’individuazione dei carichi permanenti e accidentali.

I carichi permanenti sono quelli che dipendono dal peso della struttura e che incidono sulla struttura in maniera immodificabile, e sono appunto anche carichi strutturali, mentre si può parlare di carichi permanenti non strutturali se si considerano, per esempio, impianti, pavimenti, ossia elementi non portanti di una struttura, ma che restano costanti nel tempo.

Cosa sono i carichi accidentali?

I carichi accidentali sono tutti quei carichi dovuti a fattori esterni alla struttura e che generalmente sottopongono sollecitazioni limitate a un certo periodo di tempo, come nel caso dell’azione degli agenti atmosferici (pioggia, vento, neve) o quelli che intervengono, per esempio, in locali con precise destinazioni d’uso, come le attività commerciali, che nei weekend sono molto più affollate rispetto agli altri giorni della settimana.

Anche terremoti e altri eventi di natura imprevedibile sono da considerare come carichi accidentali. Il calcolo strutturale in caso di calamità o fatti eccezionali tiene conto di una scala di valori di riferimento che serve ai progettisti a capire quali materiali usare in determinati siti geografici e a dimensionare e verificare che la struttura sia idonea ai parametri di sicurezza.

Come si calcolano i carichi strutturali?

I carichi strutturali permanenti sono meno complessi da calcolare, poiché partendo dai materiali utilizzati e dalla loro densità, si può stabilire il loro peso. 

Quando si progetta un solaio, per esempio, dovrà essere fatta una combinazione di carichi, che tenga conto anche delle variabili e della massima sollecitazione. In questo modo si ottengono quelli che vengono chiamati carichi di progetto (Fd) e poi si procede al calcolo con questa formula:

Fd = γg Gk + γq [Qik +  ∑n i=1 (Ψi  Qik)]

I carichi che gravano sui pavimenti, per rendere più comprensibile la materia, sono di tipo permanente in riferimento al peso e accidentale in riferimento, per esempio, alle persone. In Italia la norma 16/01/1996 art. 5.2 elenca i carichi accidentali tenendo conto della destinazione d’uso e dell’affollamento di un locale.

Le case private non hanno il problema dell’affollamento e si stimano 200kg/mq. Il discorso è diverso per i locali aperti al pubblico, come uffici e attività commerciali.

Gli ospedali, i ristoranti, le banche si attestano generalmente sui 300kg/mq, essendo il loro grado di affollamento più gestibile rispetto a negozi, cinema e teatri per i quali si fa una stima di 400kg/mq.

Le attività sottoposte a maggiore affollamento sono considerate mercati, palestre e per questi esercizi pubblici si considerano 500kg/mq.

Rispetto agli anni ’70, quando ancora non c’era una norma per il cemento armato, oggi gli ingegneri riescono a calcolare i carichi strutturali attraverso modelli che tengono conto del peso per unità e per unità di volume in maniera più precisa.

Quali sono i carichi non strutturali?

Parliamo di carichi non strutturali, perché con la nuova normativa, rispetto al rischio sismico del nostro Paese, si è evidenziata la necessità di valutare anche i rischi legati agli elementi secondari di un progetto.

Per elementi non strutturali sono da intendersi cornicioni, controsoffitti, tegole, comignoli, impianti ecc., che in caso di danneggiamento a seguito di terremoti possono diventare molto pericolosi per l’incolumità delle persone.

Non di rado dall’esame strutturale è risultato che i maggiori pericoli derivano non dalle strutture portanti, ma dall’usura degli elementi secondari, anche edifici pubblici come le scuole, a volte, sono stati dichiarati inagibili non per problemi di carico strutturale ma per pericoli legati a controsoffittature, impianti, cornicioni.