Appunti Unioni bullonate

Unioni bullonate

Essendo gli elementi metallici prefabbricati e portati sul luogo di costruzione come elementi discreti, un'enorme importanza hanno le modalità di collegamento sia degli elementi metallici tra di loro, che di elementi metallici con elementi in calcestruzzo o muratura. Fino a qualche decennio fa tale operazione di collegamento si eseguiva mediante chiodatura o ribattitura, oggi, invece, queste tecnologie sono praticamente scomparse e sostituite dalle unioni bullonate e saldate.

Cominceremo con l'occuparci delle prime, partendo dall'individuazione delle parti che costituiscono un bullone: vitedadorosetta.

Le componenti fondamentali di un bullone sono 3: vite (il cui diametro è generalmente compreso tra i 12 e i 30 mm), il dado (in genere esagonale) e

Unioni bullonate

Essendo gli elementi metallici prefabbricati e portati sul luogo di costruzione come elementi discreti, un'enorme importanza hanno le modalità di collegamento sia degli elementi metallici tra di loro, che di elementi metallici con elementi in calcestruzzo o muratura. Fino a qualche decennio fa tale operazione di collegamento si eseguiva mediante chiodatura o rivettatura, oggi, invece, queste tecnologie sono praticamente scomparse e sostituite dalle unioni bullonate e saldate.

Cominceremo con l'occuparci delle prime, partendo dall'individuazione delle parti che costituiscono un bullone: vitedadorosetta.

Le componenti fondamentali di un bullone sono 3: vite (il cui diametro è generalmente compreso tra i 12 e i 30 mm), il dado (in genere esagonale) e

La rosetta (di forma circolare), ed i bulloni dei filettata fare bloccare un bullone. Specifiche normative prevedono disposizione per il corretto abbinamento tra vite e rosetta.

Il singolo bullone soggetto ad una generica forza ha una resistenza che sempre valutata con riferimento alla componente parallela al fianco (bullone traslato/conpresas) ed alla componente perpendicolare al fianco (bullone soggetto a taglio). Rispetto a tali due componenti la normativa fornisce dei limiti basati su modelli semplificati di comportamento dell'unione siano quanto più aderenti possibile alle risultanze sperimentali di teorie che generalmente vengono adottate nel calcolo sono:

• Trascurabilità della deformazione della lamiera sotto carico;
• Infinita nulla del fianco;
• Mancanza di concentrazione di tensioni nelle prossimità dei diversi fori che.

Tali ipotesi permettono di assumere, come faremo noi da qui in poi, le tensioni uniformemente (3 distribuite sul gambo e sui fori.

Unioni a taglio

Si parla di unione a taglio, quando la forza risultante applicata sul gambo è in direzione adesso perpendicolare, ovvero è parallela alla direzione delle lamiere collegate. Un'unione bullonata presenta due modalità per trasferire le azioni normali al gambo: per attrito e per taglio.

Nel primo caso l'azione è trasferita per mezzo dell'attrito che si sviluppa tra i piatti a contatto i quali sono premuti l'uno contro l'altro. Nel secondo caso, il bullone presenta la superficie laterale del gambo a contatto con quella del foro: si ammette in questo caso che la tensione tangenziale si ripartisca uniformemente e da essa deriva uno sforzo tangenziale medio su ogni bullone il cui valore dipende da se la parte filettata risulti avere o meno a contatto con i piatti:

(3) τ = V / η_p f (A_res)
τ = V / η_p (A)

Nelle espressioni sopra riportate V indica il taglio sul bullone, mentre η_p è il numero di sezioni resistenti, ovvero dei piani in cui le lamiere sono a contatto:

η_p = 1    η_p = 2    η_p = 3

Un'unione bullonata soggetta a taglio collassa quando o si rompe il bullone a taglio, oppure si rompe la lamiera.

Il comportamento di una unione a taglio dipende della presenza o meno dell'azione di serraggio che permette di attivare l'attrito statico. Si faccia riferimento alla figura di pagina precedente e si supporta formando l'azione totale di taglio t dimisurare lo "slittamento" tra i punti A e B.

Se il bullone non è serrato il suo comportamento è quello della curva “a”, il legame tra la forza e lo scorrimento è praticamente lineare fino a quando o il bullone o la piastra non superano il proprio limite elastico. Da quel momento in poi il comportamento è di tipo plastico fino al raggiungimento del carico ultimo del bullone Vu.

Se invece il bullone è serrato una certa quota del carico V nella fase iniziale è portato mediante attrito senza alcuno scorrimento. Tutto ciò fino al superamento della soglia di attrito statico, olt