Verifica a taglio dei collegamenti bullonati in acciaio secondo le NTC 2018

In questo articolo si andrà a vedere come avviene la verifica a taglio dei collegamenti bullonati in acciaio, attraverso un esercizio svolto passo dopo passo.

I collegamenti tra vari elementi in acciaio possono essere di due tipologie principalmente:

• Collegamento a parziale ripristino di resistenza;
• Collegamento a completo ripristino di resistenza.

I collegamenti a parziale ripristino di resistenza sono in grado di trasmettere le sollecitazioni determinate in fase di progetto.

I collegamenti a completo ripristino di resistenza sono in grado di trasmettere le sollecitazioni ultime, prendendo come riferimento il meno resistente degli elementi collegati.

I collegamenti bullonati, in particolare, sono composti principalmente da una vite e da un dado, la vite ha una testa esagonale e un gambo filettato, mentre il dado ha una forma esagonale.

La nomenclatura tipica dei bulloni è la seguente (vedere paragrafo §4.2.8.1.1 delle NTC 2018):

M12, M14, M16, M18, M20, M22, M24, M26, M27 e M30.

Dove il numero è il diametro espresso in millimetri.

Nel valutare la sezione resistente di un bullone bisogna tenere conto della filettatura, di conseguenza l’area resistente sarà leggermente ridotta rispetto a quella lorda.

Al fine di valutare la resistenza a taglio bisogna conoscere la f_tb, ovvero la resistenza a rottura delle viti in funzione della loro classe di resistenza definite dalle UNI EN ISO 898-1:2013.

Si prende ora in considerazione un caso pratico per valutare la resistenza a taglio di una bullonatura in acciaio.

Dati di ingresso:

N_ed = 80 kN

Spessore piatto di collegamento t_b = 15 mm

Tipologia di acciaio S235.

2 Bulloni M16, classe 5.6 su delle aste a forma di U.

Per prima cosa si valuta la resistenza di progetto a taglio dei bulloni e dei chiodi F_v,Rd:

F_v,Rd = (0,6 ⋅ f_tbk ⋅ A_res)/1,25 (formula 4.2.63 delle NTC 2018)

Nel caso in esame risulta essere pari a:

F_v,Rd = (0,6 ⋅ 500 MPa ⋅ 157 mm²)/1,25 = 37,68 kN

Verifica a taglio dei collegamenti bullonati in acciaio:

F_v,ed = N_ed /(N_bulloni ⋅ N_{piani di taglio} ) = 80 kN /(2 ⋅ 2 ) = 20 kN < 37,68 kN

Bibliografia:

Erasmo Viola, Esercitazioni di Scienza delle costruzioni/2, Casa editrice Pitagora (Bologna), anno 1985.