In questo articolo si va a vedere come si esegue una verifica a trazione di un collegamento bullonato seguendo le Norme Tecniche per le costruzioni (NTC 2018).
I collegamenti bullonati tra due elementi in acciaio sono costituiti dai seguenti quattro parti:
- Viti;
- Dadi;
- Rondelle;
- Controdadi.
Una vite in acciaio è costituita principalmente da una testa esagonale e un gambo filettato, mentre un dado ha una forma tipicamente esagonale.
La rondella, chiamata anche rosetta, in un’unione bullonata può essere sia di tipo elastico oppure rigida, invece i controdadi servono a garantire il non svitamento del dado in presenza di vibrazioni.
Nel paragrafo § 4.2.8 delle NTC 2018 vengono disciplinate le sollecitazioni da considerare in fase di verifica di un’unione, infatti cita:
“Le sollecitazioni così determinate possono essere distribuite, con criteri elastici oppure plastici, nei singoli elementi costituenti i collegamenti strutturali tra le membrature a condizione che:
Le azioni così ripartite fra gli elementi di unione elementari (unioni) del collegamento siano in equilibrio con quelle applicate e soddisfino la condizione di resistenza imposta per ognuno di essi;
Le deformazioni derivanti da tale distribuzione delle sollecitazioni all’interno degli elementi di unione non superino la loro capacità di deformazione.”
Inoltre, riporta la seguente tabella per determinarsi i coefficienti di sicurezza:
La lunghezza della parte filettata nella vite ha il compito di assicurare l’attraversamento degli elementi da collegare, evitando sprechi nel tagliare i pezzi in eccesso.
L’area resistente (Ares), per via della parte filettata, sarà data da l’area totale meno gli spazi vuoti lasciati dalla filettatura.
I diametri nominali dei bulloni spesso vengono indicati in millimetri (mm) venendo affiancati dalla lettera M maiuscola.
Nella tabella sottostante la classificazione dei bulloni più comunemente utilizzati nell’edilizia:
Per quanto riguarda le classi di resistenza le NTC 2018 prevedono quanto segue:
Al fine di spiegare una verifica a trazione di un collegamento bullonato secondo le NTC 2018, si propone il seguente esercizio esplicativo.
Sforzo sollecitante Ned = 80 kN
Acciaio S235
2 Bulloni M18 classe 5.6
Spessore piatto tp = 10 mm
Ft,Rd = (0,9*ftbk*Ares)/1,25 (formula 4.2.68 delle NTC 2018)
Dove:
Ft,Rd è la resistenza di progetto a trazione;
Ares è l’area resistente;
ftbk è la resistenza a rottura del materiale.
Quindi diventa:
Ft,Rd = (0,9*500 Mpa* 192 mm^2)/1,25 = 69 kN
Azione sollecitante:
Ft,ed = Ned / numero bulloni = 80 kN/ 2 = 40 kN < 69 kN
