Dominio resistentre dei bulloni

[Stefano Mandelli]

Per il calcolo della resistenza dei bulloni soggetti a taglio chiedo se sono disponibili formulazioni specifiche per includere l’effetto del serraggio che determina anche una trazione nel gambo.

Più precisamente, assumendo che il bullone sia sfruttato al 100% a taglio, come va serrato dato che non dovrebbero esserci risorse per resitere alla minima trazione?

Considerando la formula di verifica dei bulloni: [(Fv.ed / Fv,rd) + (Ft.ed / Ft,rd /1.4)] <1.0, e assumendo che il serraggio provochi una trazione pari al 35% della resistenza Ft,rd, si ottiene come taglio applicabile una forza pari a 0.75 Fv,rd?

Un ringraziamento anticipato a chi vorrà dedicarsi.

Cordiali saluti

 

[Benedetto Cordova]

Risponde l’ing. A. F. Perenthaler

Nello spirito della norma la tensione generata dal serraggio non entra mai direttamente nella verifica.
Questo perché nel caso di bulloneria SB, cioè conforme alla norma EN 15048, non precaricata, il serraggio è manuale e (quindi) limitato e trascurabile. Nel caso invece di bulloneria AR precaricata, cioè conforme a EN 14399, perché il carico esterno di competenza in asse bullone viene assorbito per la gran parte dalla flangia (più rigida, si decomprime) e per il resto dal bullone (1/6 – 1/7 quando lo spessore delle flange è adeguato).

Nella bulloneria SB (EN 15048) non precaricata allora la verifica (è il caso di un giunto a taglio categoria A, secondo EC3-1-8, a contatto + concomitante trazione) si esegue sia singolarmente per taglio e trazione intese come forze esterne di competenza:
Fv,Ed/Fv,Rd <1
Ft,Ed/Ft,Rd<1
sia con la combinazione dei due usando la formula indicata nel quesito:
Fv,Ed/Fv,Rd + Ft,Ed/1,4Ft,Rd <1
e diventerà dimensionate la più limitativa delle tre. Non si considera perciò l’incremento di trazione dovuta al serraggio, che deve essere rigorosamente manuale altrimenti non sarebbe trascurabile. Attenzione quindi a non serrare troppo i bulloni non precaricati per non sovraccaricarli, infatti i bulloni EN 15048 NON SONO ADATTI al precarico.

Nel caso di giunti precaricati (EN 14399) la verifica è convenzionale ma devono essere rispettate alcune ipotesi: il giunto deve essere ben proporzionato (t1+t2 > 2d) in modo che al bullone arrivi solo una piccola parte del carico esterno di trazione anche se nella verifica lo se mette poi tutto; inoltre il carico esterno di competenza del bullone non deve superare il precarico.

Ad esempio in un giunto precaricato ad attrito di categoria B (allo stato limite ultimo di esercizio) con contemporanea trazione, si eseguono le stesse tre verifiche a taglio, trazione, taglio+trazione citate sopra, solo che qui la verifica non è rigorosa ma convenzionale, accettabile e in sicurezza solo se le ipotesi sopra precisate sono rispettate.

Osserviamo che La formula che combina taglio e trazione tiene conto che la tensione di trazione (normale) è meno gravosa di quella di taglio (tangenziale) e nella combinazione avrà quindi un peso relativo inferiore (di 1,4).

[Autore]

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