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:

vite

dado

rosetta

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:

• vite
• dado
• rosetta

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 disposi- zione per il corretto abbinamento tra vite e rosetta

Il singolo bullone soggetto ad una generica forz 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 normati- via fornisce dei limiti basati su modelli sem lipificati di comportamento dell'unione siano quanto piu aderenti possibile alle risultanze sperimentali di teorie che generalmente vengono adot tate 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 ad

esso perpendicolare, ovvero è parallela alla dire-

zione 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 statito. Si faccia riferimento alla figura di pagina precedente e si supporta formando l'azione totale di taglio t di

misurare 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