Verifica Barre ancorate con resina hilti - metodo esatto manuale 2005

[Betoniera]

Foglio di calcolo per la verifica esatta della resistenza di barre ancorate con resina hilti.
E' stato implementato il metodo esatto indicato nel manuale hilti 2005.

 

[Ale321]

Molto interessante.

Se avessi una mensola in carpenteria a sbalzo e volessi calcolare il collegamento della stessa su un pilastro in CA

Sarebbe corretto:
1) Ricavare lo sforzo di trazione sul tassello scomponendo il momento all'incastro della mensola nella coppia di forze (una di compress e l'altra di trazione) sui tasselli e poi dividere lo sforzo di trazione per il num. di tasselli superiori e ricavare lo sforzo di traz. F
2) Dividere il Taglio all'incastro per il numero di tasselli e ricavare T

A questo punto verificare il singolo tassello soggetto alla forza di trazione F e alla forza di taglio T

Grazie

 

[Betoniera]

Esattamente.
L'unica precisazione è che la trazione sui tasselli dovuta al momento flettente non si ricava dividendo il momento per la distanza dei tasselli, ma si ricava con le stesse formule di trazione delle barre sulla sezione in c.a. (impronta della piastra).
Quel foglio di calcolo serve a verificare se il tassello è in grado di reggere la spinta assegnata.
La procedura la trovi nel manuale Hilti 2005.
Se hai dei dubbi possiamo fare un esempio assieme.
Ciao.

 

[Trefolo66]

Ciao Betoniera.
Veramente un bel lavoro.
Però ho un dubbio: le formulazioni che hai utilizzato sono state successivamente modificate, prima dalla ETAG001 parte 5 e poi dal EC2 parte 4.
Probabilmente non cambia molto ma qualcosa sicuramente sì.
Teoricamente poi nella resistenza del cono di cls dovrebbe entrare anche l'armatura presente, peccato che se si usa il Profis o non ne tiene conto o va in crisi restituendo una serie di errori... di questo ne avevo parlato tempo fa con chi si occupava dello sviluppo del software (ai tempi in cui era ancora scaricabile e che avevo avuto a disposizione prima dell'emissione) e mi avevano confermato di avere avuto parecchie difficoltà nell'implementazione.
Io ormai tendo ad utilizzare il software senza attivare la presenza di armatura ma leggendo con senso critico i risultati anche quando negativi...

 

[Betoniera]

Ciao Trefolo66
E' evidente che, nel nostro lavoro, c'è sempre da studiare e da sistemare qualcosa.
Io avevo studiato il problema della verifica dei tasselli Hilti e mi sono limitato a tradurre in un foglio di calcolo le indicazioni fornite nel manuale (che in questo caso mi sono sembrate chiare).
Può essere che studiando altre fonti si arrivi a formulazioni diverse.
Ma quello che volevo rimarcare in un post che avevo proposto sull'argomento era che NON ci si poteva affidare esclusivamente alle tabelle Hilti che danno la resistenza di Taglio e trazione dei tasselli.
Occorre necessariamente andare avanti nella lettura delle schede tecniche, dove si scoprono dei limiti che alterano profondamente quelle resistenze.
Sotto questo aspetto ritengo che, quelle schede sono forvianti per gli ingegneri inesperti.
La rottura della connessione non avviene quasi mai lato acciaio, ma avviene lato calcestruzzo.
Per questo bisogna prestare massima attenzione a questo aspetto.
Questo ho voluto rimarcare.
Vado a memoria, ma un tassello del 20 resiste a trazione lato acciaio a 15000 kg, ma lato calcestruzzo resiste appena 3000 kg circa.
E' ovvio, poi, che i miei fogli di calcolo hanno una valenza limitata a ciò che ho capito e a ciò che sono riuscito ad implementare.
L'utente deve studiarseli e farseli propri se ne condivide la logica ed, eventualmente, deve migliorarli e aggiornarli perchè nel nostro campo c'è sempre da imparare.
Ma la condivisione ha l'enorme vantaggio che uno non comincia da 0, ma si avvale delle studio e della disponibilità di qualche collega.
Per questo ringrazio tutti coloro che vorranno condividere qualche programma e vorranno metterlo a disposizione di tutti.
Ciao, alla prossima

 

[Trefolo66]

Ciao Betoniera.
Come sempre hai fatto un bellissimo lavoro.
La mia considerazione non era un critica al tuo lavoro ma volevo solo puntualizzare che, soprattutto se si è alle prime armi, non basta un foglio di calcolo, per quanto fatto benissimo, a risolvere tutti i problemi.
Uso tasselli (sia chimici che meccanici) da quasi trent'anni ma tutte le volte mi faccio assalire da mille dubbi.
Se poi devono essere utilizzati per condizioni simiche anche peggio: avevo tentato a suo tempo di mettere in un foglio Excel quanto prescritto dalla TR045 ma mi ero perso nei meandri delle varie formulazioni e vi avevo rinunciato...

 

[Betoniera]

... tutte le volte mi faccio assalire da mille dubbi
E fai bene perchè, con le resine, si fanno delle strutture importanti come ancoraggi di scale e di balconi.
A mio avviso le NTC dovrebbero integrare qualche norma al riguardo perchè le resine sono molto diffuse.
Bisogna capirne i limiti e le modalità d'uso per avere una certa sicurezza sul risultato.
Molte imprese, ad esempio, mettono la resina solo sulle barre tese, mentre su quelle compresse non mettono nulla. Ti sembra una buona cosa?.
Ma molti dubbi restano.
Ad esempio, nelle schede tecniche si forniscono i dati per "Calcestruzzo non fessurato".
Questo cosa vuol dire?
Una trave di bordo, ad esempio, avrà dei momenti positivi in campata e negativi all'appoggio.
Allora, se devo applicare un piccolo cornicione con la resina, la posso ancorare solo in campata perchè sull'appoggio ho calcestruzzo fessurato?.
Come vedi di dubbi ce ne sono, eccome.
Ciao.

 

[Trefolo66]

Molte imprese, ad esempio, mettono la resina solo sulle barre tese, mentre su quelle compresse non mettono nulla. Ti sembra una buona cosa?.

Assolutamente no!
Io ho sempre prescritto resina anche per barre compresse. Vorrei capire come pensano che si possa ripristinare l'aderenza acciaio-cls altrimenti.

 

[Trefolo66]

Ad esempio, nelle schede tecniche si forniscono i dati per "Calcestruzzo non fessurato".
Questo cosa vuol dire?
Una trave di bordo, ad esempio, avrà dei momenti positivi in campata e negativi all'appoggio.
Allora, se devo applicare un piccolo cornicione con la resina, la posso ancorare solo in campata perchè sull'appoggio ho calcestruzzo fessurato?.

Qui mi piace vincere facile: normalmente lavoro con calcestruzzi ad alta resistenza e con elementi precompressi
Ciao e buona serata.

 

[Jagermeister]

... tutte le volte mi faccio assalire da mille dubbi
E fai bene perchè, con le resine, si fanno delle strutture importanti come ancoraggi di scale e di balconi.
A mio avviso le NTC dovrebbero integrare qualche norma al riguardo perchè le resine sono molto diffuse.
Bisogna capirne i limiti e le modalità d'uso per avere una certa sicurezza sul risultato.
Molte imprese, ad esempio, mettono la resina solo sulle barre tese, mentre su quelle compresse non mettono nulla. Ti sembra una buona cosa?.
Ma molti dubbi restano.
Ad esempio, nelle schede tecniche si forniscono i dati per "Calcestruzzo non fessurato".
Questo cosa vuol dire?
Una trave di bordo, ad esempio, avrà dei momenti positivi in campata e negativi all'appoggio.
Allora, se devo applicare un piccolo cornicione con la resina, la posso ancorare solo in campata perchè sull'appoggio ho calcestruzzo fessurato?.
Come vedi di dubbi ce ne sono, eccome.
Ciao.

Per la definizione di calcestruzzo fessurato/non fessurato ci si può rivolgere all'EN 2-4

 

[Ale321]

Esattamente.
L'unica precisazione è che la trazione sui tasselli dovuta al momento flettente non si ricava dividendo il momento per la distanza dei tasselli, ma si ricava con le stesse formule di trazione delle barre sulla sezione in c.a. (impronta della piastra).
Quel foglio di calcolo serve a verificare se il tassello è in grado di reggere la spinta assegnata.
La procedura la trovi nel manuale Hilti 2005.
Se hai dei dubbi possiamo fare un esempio assieme.
Ciao.

" L'unica precisazione è che la trazione sui tasselli dovuta al momento flettente non si ricava dividendo il momento per la distanza dei tasselli, ma si ricava con le stesse formule di trazione delle barre sulla sezione in c.a. (impronta della piastra) " .... scusa Betoniera ma non ho capito.

Come ricavo lo sforzo di trazione e di taglio per la verifica del singolo tassello su di una mensola orizzontale in carp. metallica collegata con tasselli a un pilastro in CA?

grazie

 

[Betoniera]

non ho capito.
Come ricavo lo sforzo di trazione e di taglio per la verifica del singolo tassello su di una mensola orizzontale in carp. metallica collegata con tasselli a un pilastro in CA?

Ciao Ale321
E' più facile spiegare con un esempio
Mensola di acciaio da calcolare ancorata ad un pilastro di c.a.


Si trascura il peso proprio per semplicità.
Momento all'incastro Md=100*2 = 2000 kgm
Taglio all'incastro Vd = 1000 kg
Le tensioni nei tasselli sono quelle di una sezione di c.a. si cm 30*48 con due barre del 20 poste a 13 cm e 2 barre del 20 poste a 33 cm.
Le barre del 20 non hanno area 3,14 cm2 ma 2,45 cm2 per via della filettatura.
Con un qualsiasi programma per c.a. calcoli le tensioni nelle barre.
Col mio programma si ottiene:


Tensione sulla barra superiore 1149 kg/cm2
Tensione nel calcestruzzo 37 kg/cm2
Se si vuole la tensione sul tassello superiore si ha 1149*2,45 = 2915 kg
A questo punto si valuta se il tassello è in grado di reggere quella tensione.
In particolare la resistenza di trazione, lato calcestruzzo, dipende dalla profondità di posa.
Ecco dove serve il calcolo esatto della resistenza dei tasselli Hilti.
Per maggiore chiarezza riporto anche i risultati del calcolo che evidenzia gli sforzi di trazione e taglio sui bulloni
VERIFICA GIUNTO TRAVE COLONNA

Acciaio bulloni 8.8
Acciaio piastra S 275
Azione assiale slu Nd = kg 0,01
Momento flettente slu Md = kg 2000
Taglio slu Vd = kg 1000
Profilo HEB 200
Larghezza profilo bp = mm 200
Altezza profilo hp = mm 200
Spessore anima tw = mm 9
Spessore ala tf = mm 15
Raggio r = mm 18
Area profilo Ap = cm2 78,08
Inerzia profilo Jx = cm4 5696
Modulo resistenza Wx = cm3 569,6
Coeff. Gamma Profili GammaM0 = 1,05
Coeff. Gamma Unioni GammaM2 = 1,25
Coeff. omogeneiz. m=Etrave/Ecol m = 15
Larghezza piastra B = mm 300
Altezza piastra H = mm 480
Spessore piastra Sp = mm 20
Spessore saldature Ss = mm 8
Distanza profilo cp = mm 30
Lunghezza rinforzo Lr = mm 400
Distanza bulloni c0 = mm 50
Numero livelli bulloni NLB = 2
Dist.Ci Bulloni Diametro Af Netta Af Tot
mm N. D=mm cm2 cm2
130 2 20 2,45 4,9
200 2 20 2,45 4,9
------ ------
4 9,8

ASSE NEUTRO - PRESSIONE DI CONTATTO
Momento di trasporto Md2 = kgm 0
Momento di calcolo Mdc=Md+Md2 Mdc = kgm 2000
Sezione parzializzata pressoflessione
Asse neutro dal basso X = cm 11,5
Pressione contatto1 Sc = kg/cm2 37,5
Pressione contatto2 Sc2 = kg/cm2 0

VERIFICA BULLONI
Acciaio bulloni 8.8
Tensione snervamento fyb = kg/cm2 6400
Tensione rottura ftb = kg/cm2 8000
Resistenza trazione [4.2.62]
FtRd=0,9*ftb/GammaM2 FtRd = kg/cm2 5760
Resistenza taglio [4.2.57]
FvRd=0,6*ftb/GammaM2 FvRd = kg/cm2 3840
Verifica1 (Sigma/(1,4*FtRd) + Tau/FvRd) < 1 [4.2.65]
Verifica2 (Sigma/FtRd) < 1 [4.2.65]
Dist.Y Sigma Tau Verifica1 Verifica2
mm kg/cm2 kg/cm2
130 1149 102,04 0.16 <1 ok 0.19 <1 ok
330 171,13 102,04 0.04 <1 ok 0.02 <1 ok

VERIFICA RIFOLLAMENTO PIASTRA
Acciaio piastra S 275
Tensione snervamento fyp = kg/cm2 2750
Tensione rottura ftp = kg/cm2 4300
Resistenza trazione [4.2.7] FtRd = kg/cm2 2619
Resistenza taglio [4.2.18] FvRd = kg/cm2 1512
Resistenza rifol. [4.2.61] FbRd = kg/cm2 5160
Tensione rifollamento Srif = kg/cm2 62.5 < 5160 ok

Ciao

 

[paolo.scarparo]

non ho capito.
Come ricavo lo sforzo di trazione e di taglio per la verifica del singolo tassello su di una mensola orizzontale in carp. metallica collegata con tasselli a un pilastro in CA?

Ciao Ale321
E' più facile spiegare con un esempio
Mensola di acciaio da calcolare ancorata ad un pilastro di c.a.
Visualizza allegato 174

Si trascura il peso proprio per semplicità.
Momento all'incastro Md=100*2 = 2000 kgm
Taglio all'incastro Vd = 1000 kg
Le tensioni nei tasselli sono quelle di una sezione di c.a. si cm 30*48 con due barre del 20 poste a 13 cm e 2 barre del 20 poste a 33 cm.
Le barre del 20 non hanno area 3,14 cm2 ma 2,45 cm2 per via della filettatura.
Con un qualsiasi programma per c.a. calcoli le tensioni nelle barre.
Col mio programma si ottiene:
Visualizza allegato 177

Tensione sulla barra superiore 1149 kg/cm2
Tensione nel calcestruzzo 37 kg/cm2
Se si vuole la tensione sul tassello superiore si ha 1149*2,45 = 2915 kg
A questo punto si valuta se il tassello è in grado di reggere quella tensione.
In particolare la resistenza di trazione, lato calcestruzzo, dipende dalla profondità di posa.
Ecco dove serve il calcolo esatto della resistenza dei tasselli Hilti.
Per maggiore chiarezza riporto anche i risultati del calcolo che evidenzia gli sforzi di trazione e taglio sui bulloni
VERIFICA GIUNTO TRAVE COLONNA

Acciaio bulloni 8.8
Acciaio piastra S 275
Azione assiale slu Nd = kg 0,01
Momento flettente slu Md = kg 2000
Taglio slu Vd = kg 1000
Profilo HEB 200
Larghezza profilo bp = mm 200
Altezza profilo hp = mm 200
Spessore anima tw = mm 9
Spessore ala tf = mm 15
Raggio r = mm 18
Area profilo Ap = cm2 78,08
Inerzia profilo Jx = cm4 5696
Modulo resistenza Wx = cm3 569,6
Coeff. Gamma Profili GammaM0 = 1,05
Coeff. Gamma Unioni GammaM2 = 1,25
Coeff. omogeneiz. m=Etrave/Ecol m = 15
Larghezza piastra B = mm 300
Altezza piastra H = mm 480
Spessore piastra Sp = mm 20
Spessore saldature Ss = mm 8
Distanza profilo cp = mm 30
Lunghezza rinforzo Lr = mm 400
Distanza bulloni c0 = mm 50
Numero livelli bulloni NLB = 2
Dist.Ci Bulloni Diametro Af Netta Af Tot
mm N. D=mm cm2 cm2
130 2 20 2,45 4,9
200 2 20 2,45 4,9
------ ------
4 9,8

ASSE NEUTRO - PRESSIONE DI CONTATTO
Momento di trasporto Md2 = kgm 0
Momento di calcolo Mdc=Md+Md2 Mdc = kgm 2000
Sezione parzializzata pressoflessione
Asse neutro dal basso X = cm 11,5
Pressione contatto1 Sc = kg/cm2 37,5
Pressione contatto2 Sc2 = kg/cm2 0

VERIFICA BULLONI
Acciaio bulloni 8.8
Tensione snervamento fyb = kg/cm2 6400
Tensione rottura ftb = kg/cm2 8000
Resistenza trazione [4.2.62]
FtRd=0,9*ftb/GammaM2 FtRd = kg/cm2 5760
Resistenza taglio [4.2.57]
FvRd=0,6*ftb/GammaM2 FvRd = kg/cm2 3840
Verifica1 (Sigma/(1,4*FtRd) + Tau/FvRd) < 1 [4.2.65]
Verifica2 (Sigma/FtRd) < 1 [4.2.65]
Dist.Y Sigma Tau Verifica1 Verifica2
mm kg/cm2 kg/cm2
130 1149 102,04 0.16 <1 ok 0.19 <1 ok
330 171,13 102,04 0.04 <1 ok 0.02 <1 ok

VERIFICA RIFOLLAMENTO PIASTRA
Acciaio piastra S 275
Tensione snervamento fyp = kg/cm2 2750
Tensione rottura ftp = kg/cm2 4300
Resistenza trazione [4.2.7] FtRd = kg/cm2 2619
Resistenza taglio [4.2.18] FvRd = kg/cm2 1512
Resistenza rifol. [4.2.61] FbRd = kg/cm2 5160
Tensione rifollamento Srif = kg/cm2 62.5 < 5160 ok

Ciao

Come sempre, Betoniera sfoggia un altro programmino

Apprezzamenti per la programmazione a parte, il metodo di scomporre il momento agente con il braccio pari al passo dei tasselli chimici può essere a favore di sicurezza per analisi speditive, però appunto la vera tensione sul tassello dipende dalla profondità dell'asse neutro

 

[Ale321]

Grazie mille

 

[Luca.12]

Complimenti a Betoniera per la chiarezza e disponiblità disarmante, manna per gli Ingegneri giovani.

 

[Luca.12]

Ciao Betoniera.
Veramente un bel lavoro.
Però ho un dubbio: le formulazioni che hai utilizzato sono state successivamente modificate, prima dalla ETAG001 parte 5 e poi dal EC2 parte 4.
Probabilmente non cambia molto ma qualcosa sicuramente sì.
Teoricamente poi nella resistenza del cono di cls dovrebbe entrare anche l'armatura presente, peccato che se si usa il Profis o non ne tiene conto o va in crisi restituendo una serie di errori... di questo ne avevo parlato tempo fa con chi si occupava dello sviluppo del software (ai tempi in cui era ancora scaricabile e che avevo avuto a disposizione prima dell'emissione) e mi avevano confermato di avere avuto parecchie difficoltà nell'implementazione.
Io ormai tendo ad utilizzare il software senza attivare la presenza di armatura ma leggendo con senso critico i risultati anche quando negativi...

Ciao, ci tenevo a dirti che la Hilti ha da poco inserito la possibilità di considerare seriamente la presenza di armatura, conosco un tecnico della Hilti e mi ha detto che ci stanno combattendo parecchio sull'argomento. A me personalemnte interessa molto perchè è un tema a mio avviso sottovalutato e soprattutto cambiano di molto i rusultati, è troppo a favore di sicurezza non considerare l'armatura!

 

[paolo.scarparo]

Ciao, ci tenevo a dirti che la Hilti ha da poco inserito la possibilità di considerare seriamente la presenza di armatura, conosco un tecnico della Hilti e mi ha detto che ci stanno combattendo parecchio sull'argomento. A me personalemnte interessa molto perchè è un tema a mio avviso sottovalutato e soprattutto cambiano di molto i rusultati, è troppo a favore di sicurezza non considerare l'armatura!

Alla fine un ancorante cede o per pryout o per estrazione del cono. Questo considerandolo "in campo aperto" senza armature. Io in genere però per la rottura conica tendo a considerare le barre (o ci sono o le faccio mettere appositamente per l'ancorante), in modo che si generi un meccanismo tirante puntone, con il cono a fare una serie di puntoni lungo lo sviluppo del cono stesso e l'armatura a fare da cucitura, quindi lavorando sia a trazione che a tramciamento per effetto spinotto. Altrimenti non se ne esce con il solo calcolo senza armature (e un paio di test in situ confermano più il modello considerando le armature che quello in campo aperto).

Ovviamente se torna anche senza considerare i ferri, tutto grasso che cola

 

[Luca.12]

Condivido quanto mi è stato illustrato oggi dal tecnico Hilti, nel loro programma di calcolo hanno inserito la possibilità di calcolare gli ancoraggi utilizzando i "tirafondi". A mio avviso può essere molto utile dato che capita spesso di doverli usare, quasi quanto gli ancoraggi chimici.
Saluti