Elematic guida al fissaggio

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Guida tecnica ai sistemi di fissaggio .......................... 106

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Guida rapida e indice sistemi di fissaggio ............... 126

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Fissaggi leggeri ................................................................ 135

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Fissaggi medio pesanti/chimici .................................. 201

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Fissaggi speciali ............................................................... 241

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Sigillanti e schiume ......................................................... 265

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Sistemi espositivi ............................................................. 273

GUIDA AL FISSAGGIO

GUIDA AL FISSAGGIO

GUIDA TECNICA ALLA SCELTA DEI SISTEMI DI FISSAGGIO Premessa Nella scelta di un ancorante è necessario disporre di differenti informazioni che ne permettano l’esatto dimensionamento e la corretta installazione. Tale scelta deve essere tanto più accurata quanto più l’installazione dell’ancorante incide sulla sicurezza e sulla funzionalità degli spazi abitati.

Il fissaggio, sia esso leggero – tradizionalmente impiegato senza controlli nel “fai da te” - che pesante, rappresenta un tema critico da trattare con attenzione per garantire la sicurezza degli ambienti costruiti. Pertanto l’ancoraggio deve essere oggetto di verifiche preliminari, di controlli in fase di produzione e di controlli in fase di montaggio, va dunque preso in considerazione anche nelle fasi di cantierizzazione e collaudo strutturale di un opera civile.

ELEMATIC è sempre più impegnata sia sul fronte della “certificazione di prodotto”, sia sul fronte della “ricerca e sviluppo”, al fine di fornire soluzioni tecniche sempre più efficienti ed affidabili. Sui temi della ricerca è inoltre in corso una collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale dell’Università degli Studi di Padova.

La presente guida tecnica intende offrire un inquadramento generale sul tema del GUIDA AL FISSAGGIO

fissaggio, presentando innanzitutto informazioni sui materiali di supporto con i quali si opera abitualmente e sui vari tipi di ancoraggio. Viene quindi esposto un quadro delle attuali normative e linee guida che trattano il tema dell’ancoraggio, sia dal punto di vista della progettazione che della certificazione, e vengono presentate delle soluzioni tecniche relative ai diversi ambiti applicativi.

Le seguenti sezioni presentano i parametri per mezzo dei quali è possibile ottenere la scelta dell’ancorante più idoneo ad ogni tipo di applicazione: 1. Materiali di supporto 2. Principi di funzionamento del fissaggio 3. Tipologie di ancoranti 4. Installazione 5. Prestazione e progetto 6. Applicazioni nelle costruzioni civili 7. Normative e certificazioni 8. ITW e l’impegno nella ricerca scientifica

Materiale di supporto Calcestruzzo Il calcestruzzo è il materiale strutturale più comune nelle costruzioni nuove o recenti.

Esso viene fabbricato gettando in casseforme un impasto semisolido di sabbia e inerti (ghiaia) di dimensione controllata, cemento (legante), acqua ed eventuali opportuni additivi. A seguito della maturazione, che convenzionalmente si completa in 28 giorni dal momento del getto, si ottiene un materiale di supporto di elevata omogeneità e di notevole resistenza alla compressione. I calcestruzzi vengono classificati in funzione di tale valore,

!"#. Generalmente un’alta resistenza a compressione del calcestruzzo,

incide positivamente sulla tenuta del fissaggio. I calcestruzzi si differenziano inoltre per il sistema di fabbricazione: 106 - Sistemi di fissaggio Elematic

Classificazione dei calcestruzzi secondo la normativa internazionale EN 206-1 Classe

Resistenza caratteristica Fck Cilindro 16x32 cm

Cubo 15x15x15 cm

C 16/20

16 Mpa

20 Mpa

C 20/25

20 Mpa

25 Mpa

C 25/30

25 Mpa

30 Mpa

C 30/37

30 Mpa

37 Mpa

C 35/45

35 Mpa

45 Mpa

C 40/50

40 Mpa

50 Mpa

C 45/55

45 Mpa

55 Mpa

C 50/60

50 Mpa

60 Mpa

•

Gettato in opera: strutture eseguite direttamente in cantiere.

•

Prefabbricato: componenti prodotti in officina e successivamente assemblati in cantiere. Si differenzia dal gettato in opera per la maggior cura del getto che si traduce in maggiore omogeneità, migliore finitura superficiale ed in genere per la maggior resistenza a compressione.

•

Precompresso:

componenti

strutturali

quali

travi

o

pilastri

armati

elastica, capaci quindi di sopportare carichi elevati con basse deformazioni.

La resistenza del calcestruzzo precompresso è normalmente molto elevata, corrispondente alla classe C40/50 o superiore. armatura di taglio (solo staffe)

P

P

armatura di flesso-trazione

l

armatura di taglio (staffe a barre oblique)

armatura del corrente

L’utilizzo del calcestruzzo in strutture inflesse o pressoinflesse avviene sempre in sezione trasversale

sistema della trave con armatura

momento flettente

forza di taglio

a

formazione delle prime fessure

stato I

b stato II

a

b

a

b stato II

calcestruzzo stesso conferiscono all’elemento strutturale la capacità di sopportare forze di trazione. In esercizio la sezione inflessa di calcestruzzo armato presenta, oltre un certo livello di sollecitazione che implica il superamento dell’eventuale resistenza a trazione del calcestruzzo, una zona soggetta a compressione e una a trazione. Nella prima le tensioni sono assorbite dal calcestruzzo (e da eventuali

b

a

accoppiamento con barre di acciaio (armature) le quali, in virtù dell’adesione col

armature ivi presenti) e nella seconda lavorano le barre di acciaio. La porzione di calcestruzzo compresa fra l’asse neutro (linea di tensione nulla) e le barre è di

stato I

fessurazione da flessione e da taglio poco prima del raggiungimento del carico di rottura

fondamentale importanza per garantire il trasferimento delle forze agenti sulle barre, sebbene essa risulti generalmente fessurata; la distanza delle fessure dipende essenzialmente dalle proprietà di adesione fra barra e calcestruzzo, le quali sono correlate anche alle proprietà meccaniche del calcestruzzo stesso.

Mattoni pieni in laterizio Elementi di varia dimensione e formato ottenuti da un impasto di argilla (laterizio), sottoposta a cottura. Sono comunemente utilizzati per la costruzione di murature portanti o di tamponamento. Convenzionalmente si definiscono “pieni” elementi con percentuale di vuoto inferiore al 15%. La resistenza a compressione delle murature in laterizio è considerevolmente inferiore rispetto a quella del calcestruzzo. Gli ancoranti più indicati per questo materiale sono quelli di tipo chimico, utilizzati con bussola a rete in caso di materiale parzialmente forato, oppure di tipo meccanico dotati di camicia capace di grande espansione, soprattutto di materiale plastico.

Le prestazioni ottenibili sono limitate dalla resistenza del materiale di supporto, ad eccezione di fissaggi chimici e plastici prolungati installati a profondità opportunamente maggiorata.

Sistemi di fissaggio Elematic - 107

GUIDA AL FISSAGGIO

longitudinalmente con barre in acciaio pre-tese al fine di migliorare la risposta

Mattoni forati in laterizio Di composizione e formati simili ai precedenti si contraddistinguono per percentuali di vuoto, fino al 70-75%, superiori al pieno. Sono utilizzati prevalentemente nella costruzione di murature divisorie o di tamponamento. Gli ancoranti raccomandati per l’installazione in mattone forato sono innanzitutto di tipo chimico, accessoriati con retina plastica. L’uso di ancoranti meccanici è limitato a quelli dotati di camicia capace di grande espansione, prestando attenzione a non eccedere nel serraggio.

Una forza di espansione eccessiva può causare la rottura del materiale di supporto, compromettendo il fissaggio. Per l’ancoraggio leggero sono da preferire prodotti che effettuino ancoraggio di forma. La resistenza massima è corrispondente alla rottura del materiale di supporto, dipendentemente dal numero di setti interessati dal fissaggio.

Mattoni alleggeriti Prodotti in unità di sensibili dimensioni si contraddistinguono per la presenza nell’impasto di inerti leggeri o di porosità oltre ad avere generalmente una struttura con vuoti verticali diffusi. Per il loro peso contenuto e per le particolari proprietà GUIDA AL FISSAGGIO

di insonorizzazione e isolamento termico vengono impiegati nella costruzione di murature di tamponamento o divisione. La struttura semipiena consiglia l’impiego di ancoranti leggeri a grande espansione, ad ancoraggio di forma od ancoranti chimici.

Blocchi forati I blocchi forati sono costituiti da agglomerato cementizio. Lo spessore di parete è di pochi centimetri. Essendo completamente cavi assicurano un buon isolamento termoacustico, combinato con una buona resistenza meccanica. Per il fissaggio in blocchi forati si raccomanda innanzitutto l’impiego di ancoranti chimici utilizzati con bussola a rete o di ancoranti meccanici a grande espansione, prestando attenzione a non eccedere nel serraggio. Una forza di espansione eccessiva può causare la rottura del materiale di supporto, compromettendo il fissaggio. Per l’ancoraggio leggero sono da preferire prodotti che effettuino ancoraggio di forma o che abbiano bassa profondità di ancoraggio.

Mattoni ed elementi in calcestruzzo cellulare Il calcestruzzo cellulare è fabbricato con mescole additivate che creano elementi di consistenza porosa e friabile. Per la loro leggerezza e le eccellenti proprietà di isolamento sia termico, sia acustico, sono impiegati per la costruzione rapida di murature sia perimetrali non portanti, che di partizione. La resistenza ai fini del fissaggio è relativamente bassa. Per i carichi leggeri si consiglia di impiegare ancoranti autoperforanti per materiali friabili. Per fissaggi di maggiore portata è possibile utilizzare ancoraggi chimici.

Pannelli in cartongesso I pannelli in cartongesso sono fabbricati accoppiando strati in carta ad un impasto di gesso pressato. Le pareti a secco, come sono definite quelle realizzate con questa tecnica, sono prevalentemente usate in uffici ed edifici industriali. La rapidità di sagomatura e di posa e la buone proprietà isolanti ne stanno aumentando la diffusione anche in fabbricati per abitazione. Frequente è anche l’impiego di pannelli

108 - Sistemi di fissaggio Elematic

in questo materiale per la realizzazione di controsoffitti. Le pareti sono composte da un’ossatura metallica, cui sono avvitate, sui due lati, le lastre. Nell’intercapedine tra le lastre vengono normalmente disposti materiali isolanti. Gli spessori della lastra singola variano da 10 a 13. In certi casi, per migliorare l’isolamento, si realizzano pareti con doppia o tripla lastra.

Principi di funzionamento del fissaggio Attrito N

Una prima metodologia di ancoraggio si basa sul trasferimento del carico esterno attraverso l’attrito che si genera fra le pareti del foro nel supporto e l’elemento di ancoraggio. In questo caso il funzionamento dell’ancorante è ottenuto mediante la spinta di una parte o dell’intera camicia di espansione contro le pareti del foro nel supporto. nel materiale di supporto, anche in assenza di sollecitazione esterna. L’ulteriore azione di un carico induce un aumento della tensione presente.

Legame chimico N

Un’ulteriore modalità di trasferimento della sollecitazione esterna è rappresentata dal legame chimico fra sistema di ancoraggio e supporto. A differenza del trasferimento per attrito, l’adesione coinvolge l’intera lunghezza d’infissione. Questo comportamento è generalmente ottenuto mediante l’impiego di ancoranti chimici, ossia attraverso l’impiego di resine di varia natura e composizione. Diversamente dal meccanismo per attrito, l’adesione non induce stati di pretensione sul materiale di supporto.

Bloccaggio meccanico (contrasto di forma) N

Una terza modalità di trasferimento del carico è rappresentata dal collegamento meccanico fra ancorante e supporto. In questo meccanismo il trasferimento della sollecitazione esterna è concentrato in una parte limitata dell’ancorante, generalmente in prossimità dell’estremità del fissante. Ciò può indurre sul supporto stati tensionali localizzati anche considerevoli.

In generale sfruttano questo principio di trasferimento delle tensioni quegli ancoranti che abbiano delle superfici accoppiate ed a contatto con quelle del materiale di supporto, che contrastino per geometria le azioni applicate sul punto di fissaggio.

Sistemi di fissaggio Elematic - 109

GUIDA AL FISSAGGIO

Questo principio di trasferimento del carico induce dunque uno stato di pretensione

Tipologie di ancoranti Ancorante chimico Una prima tipologia di sistemi di fissaggio, ad alta tenuta e versatilità, è rappresentata dagli ancoranti chimici. Tale categoria si basa sull’impiego di resine bi-componenti che polimerizzano quando il catalizzatore viene miscelato con il reagente, rendendo solidale solitamente una barra d’acciaio con l’elemento di supporto.

L’impiego di questo tipo di ancoranti non induce tensioni nel supporto con la sola installazione a meno dell’impiego di resine auto-espandenti, che inducono comunque sollecitazioni sostanzialmente inferiori a quelle generate da ancoranti meccanici ad espansione.

La corretta messa in opera dell’ancoraggio, che comprende diversi aspetti, dall’adeguata pulizia del foro ad un sufficiente tempo di indurimento del materiale adesivo prima dell’applicazione del carico, ha una considerevole influenza sulla capacità portante effettiva del fissaggio chimico. L’installazione di tale tipologia di ancorante senza il rispetto di adeguate attenzioni comporta infatti una riduzione, talvolta anche rilevante, GUIDA AL FISSAGGIO

del valore ultimo di resistenza.

Si possono ulteriormente distinguere due tipologie di ancoranti chimici, differenziati fra loro per la metodologia di messa in opera del materiale adesivo: si tratta dei sistemi a fiala e dei sistemi ad iniezione. Il principio di trasferimento del carico è comune per entrambi e dipende dall’adesione generata fra l’ancorante e le pareti del foro praticato sul supporto.

Sistemi a Fiala

P segno profondità d’infissione

barra filettata con dado

Gli ancoranti chimici a fiala consistono generalmente in capsule di vetro contenenti dado rondella elemanto da fissare

tre sostanze differenti: la resina, una sostanza catalizzatrice ed un aggregato di quarzo. Le diverse sostanze sono presenti in quantità prestabilite in modo da favorire l’indurimento delle varie componenti.

L’installazione avviene inserendo una fiala all’interno del foro creato nel supporto.

capsula con resina, agente catalizzante e aggregato di quarzo

Successivamente, utilizzando un martello perforatore, si avvita all’interno del foro stesso l’ancorante, generalmente una barra filettata, causando così la rottura della capsula. La rotazione della barra all’interno del foro favorisce il corretto amalgamarsi dei componenti e la presenza dei frammenti di vetro della fiala può favorire l’adesione al supporto. Alla completa maturazione della resina, secondo i tempi indicati dalla relativa scheda tecnica, può essere dunque ancorato l’elemento da fissare, rispettando la prescrizioni fornite riguardo alla coppia di serraggio di installazione.

Sistemi ad Iniezione L’applicazione di ancoranti chimici può essere effettuata anche attraverso l’iniezione della resina. Vengono generalmente forniti contenitori a doppia camera per i due componenti: la resina e l’elemento catalizzatore. Questi due elementi, contenuti in quantità predeterminata, vengono mescolati in modo automatico attraverso l’impiego di un particolare ugello che ne garantisce il corretto amalgama. La miscela viene dunque iniettata all’interno del foro creato sul supporto, prestando attenzione ad evitare la formazione di bolle d’aria, fattore che riduce sensibilmente la portata ultima

110 - Sistemi di fissaggio Elematic

dell’ancorante. Successivamente può essere inserita nel foro iniettato la barra filettata applicando una rotazione alla stessa, così da favorire l’adesione della resina sia al perno che al supporto.

tensione di adesione

Un sistema alternativo consiste nell’impiego di una bussola forata, plastica o

piastra d’acciaio

metallica, che viene inserita nel foro prima dell’iniezione della resina secondo le stesse modalità descritte in precedenza. Successivamente l’ancorante viene

N

introdotto nella bussola, favorendo così la fuoriuscita della resina attraverso i fori. barra d’acciaio (saldabile)

Schema della distribuzione delle tensioni per un ancorante chimico (CEB, 1994).

Questo sistema d’installazione, utilizzato in genere per applicazioni su materiale forato, permette un parziale riempimento dei vuoti, garantendo così una connessione anche geometrica fra ancorante e supporto.

Ancorante meccanico metallico Metallico ad espansione Questi ancoranti agiscono generando pre-tensioni sulle pareti del foro per espansione di un componente deformabile (camicia di espansione). La forza applicata genera l’attrito necessario a contrastare le sollecitazioni agenti sull’ancorante. In questa classificazione si distinguono per diversa metodologia di installazione due tipi di ancorante: a controllo di coppia ed a controllo di spostamento. Si riporta di seguito una loro breve descrizione.

A controllo di coppia Gli ancoranti ad espansione con controllo di coppia vengono installati mediante l’applicazione di una predeterminata coppia di serraggio sulla vite o sul perno del fissante. Il serraggio così realizzato costringe quindi l’elemento espandente contro le pareti del foro praticato sul supporto (espansione primaria). Si induce in tal modo una pretensione sul supporto, la cui deformazione dipende dalle forze agenti e dal materiale con cui è realizzato. L’applicazione di una sollecitazione esterna induce un’espansione ancor maggiore nell’ancorante, traducendosi in un aumento di compressione contro le pareti del foro e dunque in una forza d’attrito incrementata (espansione secondaria o di riserva). Questa ulteriore espansione dell’ancorante è possibile solamente nel caso in cui l’attrito fra il cono espandente e l’ancorante sia minore di quello esistente fra ancorante e superficie del foro.

Per gli ancoranti appartenenti a tale tipologia, è di fondamentale importanza adottare la coppia di serraggio fornita da scheda tecnica utilizzando una chiave dinamometrica tarata. Questo permette di ottenere una corretta installazione, garantendo così un adeguato livello di sicurezza.

A controllo di spostamento o deformazione Gli ancoranti ad espansione con controllo di spostamento vengono attivati mediante percussione, attraverso l’impiego di un apposito strumento. Tali fissanti possono essere suddivisi in due ulteriori categorie, dipendentemente dall’elemento colpito.

Nel primo caso si percuote un cuneo, che induce l’espansione della camicia esterna, mentre nel secondo caso è la calza esterna che viene infissa ed espansa dal cuneo interno, che rimane invece fermo.

Sistemi di fissaggio Elematic - 111

GUIDA AL FISSAGGIO

saldatura

Tale sistema di ancoraggio induce dunque una deformazione alle pareti del foro, garantendo una resistenza che è dovuta sia ad un incastro geometrico che all’attrito fra ancorante e supporto. Va tuttavia evidenziato come l’installazione di ancoranti a controllo di spostamento induca forze di espansione che talvolta possono risultare anche considerabilmente maggiori rispetto a quelle indotte da ancoranti a controllo di coppia. A differenza di quest’ultima tipologia di fissanti, inoltre, non è possibile un’espansione secondaria del ancorante. In elementi di fissaggio a controllo di spostamento si può invece registrare, nel tempo, una diminuzione della forza di espansione, principalmente dovuta all’assestamento del materiale di supporto.

Metallico a sottosquadro Gli ancoranti definiti come a sottosquadro sono caratterizzati dalla presenza di un collegamento meccanico diretto con il supporto sul quale sono installati. Appartengono a questa categoria le viti autofilettanti ed in generale quegli ancoranti capaci di scavare l’elemento di supporto per lavorare con bloccaggio meccanico, ovvero il contrasto per forma tra superfici interagenti. Un altro ancoraggio facente parte di questa tipologia si installa realizzando nel supporto un particolare foro, caratterizzato da una GUIDA AL FISSAGGIO

sezione più ampia nella zona più profonda dell’infissione, che viene occupata, dopo il serraggio, dall’espansione terminale dell’ancorante. Questa procedura permette allo stesso modo di ottenere un incastro geometrico fra fissante e supporto. In questo caso vengono dunque indotte delle tensioni di compressione solamente nella zona d’estremità dell’ancorante.

Il rischio corrosione degli acciai L’affidabilità a medio e lungo termine degli ancoranti interamente o parzialmente metallici è influenzata dal fenomeno della corrosione. La resistenza ai fenomeni corrosivi viene conferita adottando un trattamento superficiale di protezione (ad esempio zincatura) o adottando per la fabbricazione acciai inossidabili.

La scelta del prodotto deve essere effettuata in funzione delle condizioni di esercizio per esso previste: •

installazioni esterne e ambienti asciutti: utilizzare prodotti protetti con zincatura galvanica a freddo e successiva passivazione (gialla o bianca). Lo spessore medio adottato per ancoranti di qualità è 5 µm (micron)

•

installazioni esterne e applicazioni non critiche: il trattamento di zincatura a freddo può essere sostituito dalla zincatura a caldo. Lo spessore di questa zincatura è 40-60 µm. In alternativa il trattamento Dacromet (A o B) assicura resistenze pari a 4 volte il trattamento di zincatura a freddo (5 µm)

•

installazioni esterne a medio - alto potenziale corrosivo: rientrano in questo caso ad esempio aree urbane ed industriali, ambiente marino, tunnel autostradali, così come installazioni a lungo termine non facilmente ispezionabili, per le quali si devono scegliere ancoranti in acciaio inossidabili preferibilmente di classe ISO A4 o, in casi di bassa criticità, ISO A2.

La temperatura, specie se elevata, può influenzare la durata del fissaggio. I fissaggi chimici hanno una soglia di resistenza alla temperatura intorno a 80°C.

112 - Sistemi di fissaggio Elematic

Ancorante meccanico plastico I sistemi di ancoraggio plastico sono generalmente composti da un elemento espandente, solitamente una vite, e da un corpo esterno opportunamente sagomato per favorirne la deformazione. La spinta verso l’esterno del corpo plastico è indotta dall’avvitamento dell’elemento espandente al suo interno, generando così delle forze di espansione che inducono una variazione di forma al tassello. Nel caso in cui i tasselli siano installati in materiali vuoti la parte espandente può anche annodarsi per permettere il trasferimento del carico per contrasto geometrico.

Esistono diverse tipologie di tasselli in tecnopolimero, dipendentemente dal tipo di materiale con cui sono realizzati, dalla tipologia di supporto sul quale vengono applicati e dello spessore dell’elemento da fissare (fissaggio diretto di un elemento, sostegno di elementi isolanti, ecc.). In questo senso ELEMATIC promuove lo sviluppo di prodotti il più possibile universali.

La modalità di rottura più comune su supporto pieno per tutte le tipologie di fissaggio plastico è lo sfilamento dell’ancorante. Questo meccanismo generalmente non Il carico ultimo resistente di fissanti in tecnopolimero, sia per sollecitazioni di trazione che di taglio, è influenzato da diversi fattori. Fra questi, di una certa rilevanza risultano essere la percentuale di umidità presente nel tassello in poliammide, la sua rigidezza e la temperatura cui essi vengono installati.

La quantità d’umidità tipicamente presente su tasselli in tecnopolimeri igroscopici in condizioni di stabilità (23 °C – 50% U.R.) si aggira mediamente sul 2,5%.

L’aumento di umidità assorbita può indurre un decremento di rigidezza della materia plastica, riflettendosi in un decremento del carico massimo raggiungibile.

Al contrario, la diminuzione di umidità presente nel tassello induce un aumento di rigidezza ed un conseguente aumento del carico ultimo.

Anche la rigidezza del materiale plastico (modulo elastico) con cui il tassello è realizzato influenza la resistenza globale dell’ancoraggio. Materiali più morbidi, come ad esempio il polietilene, manifestano carichi di rottura inferiori rispetto ad altri più rigidi, come la poliammide.

Un effetto del tutto analogo è indotto dalle variazioni termiche. Un aumento di temperatura induce un decremento del carico di rottura, mentre un decremento di temperatura si riflette in un aumento del carico ultimo sostenibile.

Installazione Tecniche di foratura Per ottenere le massime prestazioni dell’ancoraggio è fondamentale praticare correttamente nel materiale di base i fori in cui installare gli ancoranti. A tale scopo è necessario scegliere il diametro della punta del martello attenendosi a quanto suggerito dal presente catalogo così da originare il giusto accoppiamento

Sistemi di fissaggio Elematic - 113

GUIDA AL FISSAGGIO

induce danni rilevanti sul supporto.

ancorante-foro. L’inconveniente che si può riscontrare è una foratura ovalizzata, dovuta a punte usurate o che ruotano fuori asse. Risulta utile quindi un accenno alle differenti tecniche di foratura utilizzabili a seconda delle applicazioni: • S2

Foratura a rotazione: si utilizza un martello con punta rotante. Utilizzabile nei materiali in laterizio o di bassa resistenza. L’assenza di percussione evita il

S2

danneggiamento del materiale di supporto.

S1

C1

S1 2 1

S1

•

C1 S2

C2

S2

h

Foratura a roto-percussione: si utilizza un martello con punta capace di rotazione e leggera ma frequente percussione. Molto efficace su tutti i materiali non armati.

S2

•

Foratura a martello: si utilizza un martello la cui punta associa brevi rotazioni a fortissime percussioni. Ideale per calcestruzzo e materiali ad alta resistenza.

•

Foratura a diamante: La foratura avviene con corone diamantate che tagliano il materiale, ad umido od a secco. Questa tecnica è adatta per fori di lunghezza elevata. In caso di presenza di ferri, essi possono essere tagliati, ove ciò sia possibile senza compromettere la struttura.

GUIDA AL FISSAGGIO

Distanze caratteristiche di posa Per assicurare il completo trasferimento del carico dall’elemento fissato al materiale di supporto, è necessario rispettare i vincoli dettati dalle prescrizioni in vigore, relativi alle distanze critiche di installazione, ovvero dette: • !: distanza tra due ancoranti posti in serie • ": distanza tra un ancorante e lo spigolo del materiale di supporto Bisogna disporre gli ancoranti in modo che preferibilmente siano rispettate le seguenti relazioni: •s

≥ s"#$e comunque mai s ≤ s%&'

•c

≥ c"#$e comunque mai c ≤ c%&'

dove !"#$(""# ) è la distanza caratteristica e !%&'("%&') è la distanza minima.

Generalmente le distanze caratteristiche sono funzione della profondità di ancoraggio

()* e vale la relazione di buona progettazione !"#+,-$""#+.-$()*$. Per applicazioni in cui

siano previsti valori inferiori a quelli caratteristici è necessario ridurre i valori della resistenza dell’ ancorante per mezzo di opportuni coefficienti correttivi.

Pulizia del foro Finita la fase di foratura una minima percentuale di materiale di base rimane adagiata nella sede dell’ancorante sotto forma di polvere di trapanatura. Questa polvere deve essere asportata prima di avanzare nell’installazione poiché la sua presenza riduce fortemente la capacità di ancoraggio sia nel caso di ancoraggi meccanici (diminuzione forze di attrito) sia nel caso di ancoraggi chimici (diminuzione del potere penetrante della resina). Si rende necessario quindi dopo la foratura spazzolare il foro con appositi scovolini e soffiare all’interno dell’aria compressa.

114 - Sistemi di fissaggio Elematic

Profondità di foratura La profondità di foratura

d0

!"# è la profondità del foro di posa, necessaria per

l’installazione dell’ancorante e deve essere maggiore della profondità effettiva di ancoraggio

!$%# in modo da prevenire sia il residuo di polvere nel foro sia l’eventuale

fuoriuscita della vite dal tassello. Dove possibile, limitare la profondità di foratura

h1

facilita le operazioni di installazione, data la maggiore velocità e per la minore probabilità di incontrare ferri d’armatura. D’altro canto le prestazioni dell’ancoraggio d1

generalmente crescono al crescere di !$%#e quindi di !".

Spessore del materiale di supporto Ove non espressamente specificato nelle tabelle, con particolare riferimento agli ancoranti di tipo meccanico ad espansione, lo spessore del materiale di supporto deve indicativamente essere uguale o superiore a due volte la profondità di ancoraggio,

!&'(# ≥ 2h$% . L’installazione di ancoranti medio - pesanti o pesanti su

materiali di supporto di spessore inferiore a 100 mm è genericamente sconsigliato, salvo valutazioni specifiche o prove preliminari.

Tipologie di installazione Al fine di scegliere un ancorante che abbini alla richiesta di funzionalità anche una certa rapida nella messa in opera bisogna tenere in considerazione le possibili tipologie di installazione di seguito elencate:

•

ancoraggi passanti: l’ancorante previsto per questo impiego può essere posizionato attraverso l’oggetto da fissare quando questo si trova già in posizione definitiva. Il foro di posa può essere praticato attraverso l’oggetto stesso senza spostarlo. Il diametro del foro presente sul pezzo da fissare è quindi un vincolo importante. Esso non deve essere troppo piccolo da impedire il passaggio dell’ancorante o troppo grande da richiedere l’uso di rondelle aggiuntive per ottenere il bloccaggio.

•

ancoraggi non passanti: in questo caso, la foratura e l’inserimento dell’ancorante devono essere effettuati prima di posizionare l’oggetto. Il diametro nominale dell’ancorante e il diametro di foratura sono maggiori del diametro del foro presente sull’elemento da fissare. Questa caratteristica è tipica di ancoranti a grande espansione e degli ancoranti a percussione per calcestruzzo.

•

ancoraggi distanziati: si verifica un montaggio distanziato ogni qualvolta l’elemento da fissare non è aderente al materiale di supporto, ma distanziato da esso ai fini di creare intercapedini. In questi casi l’ancorante è sottoposto a carichi di flessione dovuti al braccio di leva. Tutti gli ancoranti a filetto interno se accoppiati a barre di determinate dimensioni possono permettere una installazione distanziata come anche gli ancoranti a filetto prolungato. Essendo lo sforzo di flessione più critico ai fini del dimensionamento rispetto al carico di taglio, la resistenza al momento flettente determina, di fatto, la scelta dell’ancorante. Sono quindi da preferire ancoranti fabbricati con acciaio ad alta resistenza (classe 6.8 o 8.8).

Sistemi di fissaggio Elematic - 115

GUIDA AL FISSAGGIO

h0

Prestazione e progetto Tipologie di azione Nella pratica ingegneristica odierna i metodi di calcolo e di verifica della resistenza di Forza

un qualsiasi elemento sono basati sul metodo semiprobabilistico agli stati limite che, Tempo

anche nel quadro normativo, ha gradualmente sostituito le analisi basate sull’impiego delle tensioni ammissibili. La normativa emanata nel campo dei sistemi di ancoraggio

Periodo T

ed attualmente in vigore è pertanto basata su tale metodo.

Forza

Le formulazioni contenute negli attuali codici nazionali e sovranazionali (D.M. Tempo

14/01/2008, 2008; EN 1991, 2002:2006; EN 1998, 2003), normalmente impiegate per il calcolo delle sollecitazioni agenti, sono dunque basate su analisi statistiche. Il valore ottenuto definisce così l’entità della forzante, denominata anche “azione caratteristica”

Forza

(!"). Tale valore viene calcolato come il frattile inferiore al 95%. Con tale espressione Tempo

inferiori al valore caratteristico “!"” calcolato.

Periodo TP

La resistenza caratteristica (#") dei materiali e dei sistemi può essere anch’essa

determinata sperimentalmente o calcolata analiticamente e rappresenta il frattile

Forza

Tempo

Alcuni esempi di tipologie di sollecitazione con variazione nel tempo: azione armonica, periodica, variabile transitoria, impulsiva (CEB, 1994).

superiore al 5%. Si intende dunque identificare con tale valore “#"” la soglia al di sotto della quale si trova solamente il 5% delle misure dei valori aleatori della resistenza.

Va infine evidenziato come il metodo semiprobabilistico agli stati limite si basi sull’impiego di Fattori Parziali di Sicurezza applicati alle grandezze caratteristiche considerate, alle sollecitazioni (S") così come alle resistenze (#"). Il valore effettivo di sollecitazione da impiegare in fase di verifica, per una sezione strutturale così come per un sistema di ancoraggio, sarà dunque calcolato amplificando la forzante caratteristica (S") per mezzo del coefficiente parziale di sicurezza “γ"”, ottenendo così il valore di

“sollecitazione di progetto” (!$). In modo analogo e complementare, la resistenza

caratteristica (#") dovrà essere ridotta per mezzo di un opportuno coefficiente parziale

di sicurezza “γ%”, permettendo così di ottenere il valore di resistenza di progetto (#$) da impiegare nelle formulazioni di verifica.

Le attuali normative, e fra queste anche quelle italiane ed europee (D.M. 14/01/2008, 2008; EN 1991, 2002:2006; EN 1998, 2003), suddividono le sollecitazioni agenti su una struttura in due principali categorie: carichi statici ed azioni dinamiche. Oltre a questi N

due gruppi si devono inoltre considerare le sollecitazioni a fatica.

-N (a)

(b)

V

(c)

Quindi su un ancorante la forza agente può essere principalmente di due tipi: •

Statico o quasi statico: in questa categoria rientrano, per esempio, i pesi propri degli oggetti fissati (carico permanente) oppure le forze risultanti dagli agenti

N

F (d)

V

atmosferici esterni come vento e neve (carico variabile).

N V e

GUIDA AL FISSAGGIO

si vuole intendere che il 95% delle misure dei valori aleatori della sollecitazione sono

(e)

•

Dinamico: sono azioni variabili nel tempo e si dividono in azioni armoniche, periodiche, variabili transitorie (ad es. terremoti) e impulsive.

Le sollecitazioni agenti su di una struttura o su di un elemento inducono poi sollecitazioni differenti sull’elemento di ancoraggio, dipendentemente sia dalla direzione, sia dal verso dell’azione stessa, oltre che dal suo punto di applicazione. Il loro contributo va a sommarsi

116 - Sistemi di fissaggio Elematic

dunque a quello, già descritto, all’installazione di certe tipologie di sistema di fissaggio.

La forza

!"# che grava sul sistema di ancoraggio viene poi classificata a seconda

della direzione lungo la quale agisce, avremo quindi: • 5

3 2

5

3

ancorante con angolo d’ azione 0°

1

•

≤ α≤ 30°.

forza di taglio (%"#): agisce in direzione perpendicolare all’ asse longitudinale

dell’ ancorante con angolo d’azione 60°

4

•

≤ α≤ 90°.

forza combinata (obliqua): forza inclinata di un angolo intermedio 30°

≤ α≤ 60°

somma vettoriale di una forza di trazione e una di taglio.

•

momento flettente (&"#): momento originato da una forza di taglio applicata con un determinato braccio d’azione e che genera flessione.

•

momento torcente (&'()"#): momento derivante da una forza di taglio che genera

un’azione torcente come la forza di serraggio

Modalità di rottura In questa sezione vengono presentate come riferimento, conformemente alla diffusa teoria sull’ancoraggio, le modalità di rottura in materiale pieno ottenute isolando le casistiche con prove di laboratorio nelle diverse direzioni di carico.

Azione di trazione Gli aspetti che più influenzano la modalità di rottura di un ancorante sollecitato assialmente a trazione sono proposti di seguito: •

rottura dell’acciaio: il cedimento avviene per rottura a trazione della barra o vite dell’ancorante. Questo caso si verifica generalmente su materiali di supporto di elevata resistenza caratteristica (calcestruzzo, roccia) specie se rinforzati da armature. Il valore di resistenza corrisponde in genere alla resistenza specifica dell’acciaio utilizzato.

•

sfilamento dell’ancorante: il cedimento si verifica per sfilamento dell’ancorante dal foro di posa, senza che il materiale di supporto si fessuri. Tale cedimento avviene soprattutto in applicazioni riguardanti gli ancoranti plastici, ma può verificarsi anche nel caso di ancoranti metallici posati su materiali di bassa resistenza specialmente se rinforzati da armature.

•

rottura a cono del calcestruzzo: il materiale di supporto si rompe per effetto del carico trasmesso dall’ancorante. La porzione di calcestruzzo circostante l’ancorante, di forma approssimativamente conica, si distacca dalla massa.

Questa casistica si verifica su calcestruzzi di bassa resistenza, non armati, specie con ancoranti chimici o metallici per carichi elevati. La rottura del calcestruzzo è favorita quando l’ancorante sia installato in prossimità del bordo o sia parte di un gruppo di ancoranti posati con interassi molto ravvicinati.

•

rottura per spaccatura o fessurazione del supporto: il cedimento è causato dalla netta fessurazione del materiale di supporto. Si tratta di un cedimento di tipo indesiderato, provocato essenzialmente dall’installazione del fissaggio in spessori di supporto insufficienti.

Sistemi di fissaggio Elematic - 117

GUIDA AL FISSAGGIO

4

forza di trazione ($"#): agisce in direzione parallela all’ asse longitudinale dell’

Azione di taglio La prova a taglio consiste nell’applicazione di un carico crescente in direzione perpendicolare all’ancorante, nella sua porzione immediatamente superiore alla superficie del supporto, fino al suo cedimento. La rottura avviene, tipicamente, secondo le seguenti modalità: •

rottura dell’acciaio: il cedimento avviene per rottura della barra o vite dell’ancorante.

Ciò si verifica generalmente su materiali di supporto di elevata resistenza caratteristica (calcestruzzo, roccia) specie se rinforzati da armature. Questo cedimento è tanto più probabile quanto maggiore è la profondità di ancoraggio del fissaggio. Il valore di resistenza corrisponde in genere alla resistenza specifica dell’acciaio utilizzato.

•

rottura con cedimento del supporto per effetto leva: il cedimento avviene per fessurazione del supporto causata dall’effetto leva indotto dall’applicazione del carico. Questo caso si verifica preferibilmente su materiale di supporto di bassa

GUIDA AL FISSAGGIO

resistenza, non armati, per ancoranti fabbricati con acciai ad alta resistenza. E’ tanto più probabile quanto più si riduce la profondità di ancoraggio.

•

rottura per cedimento del bordo: modo di cedimento tipico di ancoranti installati in prossimità di un bordo, quando il carico di taglio sia direzionato perpendicolarmente verso di esso. Questo tipo di rottura è favorita dalla bassa resistenza del supporto, dall’assenza di armature e dalla eventuale eccessiva vicinanza al bordo.

Prova a Carico Combinato La prova prevede l’applicazione di un carico risultante di due componenti, di trazione e di taglio. Le modalità di cedimento ricalcano quelle viste per le prove a trazione.

Prova a Flessione La prova prevede l’applicazione di un carico di taglio, ma distanziato dalla superficie del materiale di supporto. Il cedimento dell’ancorante avviene per superamento del momento flettente ammissibile, con conseguente snervamento e flessione totale della porzione emergente del fissaggio.

Cilindro di carico

Progetto e verifica di un sistema di fissaggio Cella di carico

Misuratore di spostamento

La progettazione di ogni ancorante è basata sulle conoscenze di base della tecnologia del prodotto e sull’esperienza applicativa corrente. Lo sviluppo è costantemente confortato da prove di resistenza condotte sia in laboratorio, che in cantieri selezionati.

Ogni prodotto viene infine caratterizzato attraverso un programma di prove rivolto,

Ancorante

innanzitutto, a determinare la resistenza dell’ancorante per i diversi tipi di carico e nei diversi materiali di supporto previsti. Nella figura riportata a fianco è illustrato il dispositivo utilizzato per le prove a trazione assiale degli ancoranti. L’esecuzione dei test permette inoltre di costruire un’esperienza completa sul comportamento dell’ancorante nelle diverse condizioni di installazione. Ogni prova permette di ottenere, anche indirettamente, le seguenti indicazioni:

118 - Sistemi di fissaggio Elematic

•

Registrazione delle curve carico/spostamento: riportano l’andamento dello sfilamento dell’ancorante al crescere del carico applicato.

•

Osservazione della modalità di cedimento.

•

Determinazione spessore minimo del materiale di supporto.

•

Determinazione distanze caratteristiche per l’installazione.

Inoltre la serie di prove a cui viene sottoposto l’ancorante è necessaria alla valutazione dei parametri di resistenza, vengono quindi determinati: •

Carico ultimo medio

" " " !#$%& ('#$%& ;(#$%& ): valore medio del carico ultimo

rispettivamente a trazione o a taglio, ovvero del carico in corrispondenza del

quale avviene il cedimento dell’ ancorante, valutato su una serie di almeno )*5 prove.

Carico caratteristico " !#+" * !#$%& ,(-.+/0).

•

Carico di progetto

!#+" : 5% frattile del carico ultimo medio calcolato come

!#1: si ottiene dividendo il carico caratteristico con il fattore

" /γ 2. Il valore del fattore di di sicurezza parziale del materiale γ 23ovvero !#1*3!#+3

sicurezza parziale per il materiale viene riportato nelle normative internazionali e varia a seconda del tipo di cedimento raggiungendo un valore massimo di 2,5.

•

Carico raccomandato !#45: si ottiene dividendo il carico di progetto con il fattore

di sicurezza parziale del carico applicato γ ! ovvero !#45* ! #13/γ !3con valore tipico

del fattore di sicurezza parziale pari a 1,4.

Nel presente catalogo si è optato per derivare il valore del carico raccomandato, utile

NRu

per una veloce progettazione, direttamente dal carico ultimo medio per mezzo di un

1 2 N1

" /γ . fattore di sicurezza globale γ=5 , perciò vale la relazione !#45* !#$%&3

In generale per ogni applicazione deve essere verificata la seguente relazione tra la forza agente e il carico raccomandato: !613≤ !745 A seconda poi della tipologia della forza esterna che grava sul sistema di fissaggio, carico

in generale, la verifica prevede: spostamento

Curva carico-spostamento Caso 1: andamento regolare Caso 2: andamento con flesso

Trazione: '613≤ '745 Taglio: (613≤ (745 Carico combinato: (β'383α3+ Con β'* 3

'61

'745

≤ 1 β(* ;

(β(383α ≤ 1,2

(61

(745

≤1

α = 2 in caso di rottura dell’acciaio α = 1,5 per tutti gli altri casi di rottura

Sistemi di fissaggio Elematic - 119

GUIDA AL FISSAGGIO

•

Applicazioni nelle costruzioni civili I sistemi di ancoraggio sono largamente impiegati nelle strutture di nuova costruzione ma anche in interventi su costruzioni esistenti per il fissaggio di elementi di vario (FEMA E-74, 2011)

genere e con funzioni diverse.

La generica ed ampiamente utilizzata suddivisione dei metodi di fissaggio in “ancoranti pesanti” ed “ancoranti leggeri” rispecchia un’analoga catalogazione tecnica basata sui requisiti prestazionali richiesti al sistema di ancoraggio. A seconda della prestazione che un prodotto è in grado di offrire questo potrà essere prescritto per applicazioni strutturali come non strutturali.

Applicazione strutturale L’impiego di ancoranti per il fissaggio o la connessione di elementi strutturali è una pratica largamente diffusa nei sistemi costruttivi moderni. Il fissaggio degli elementi GUIDA AL FISSAGGIO

può essere realizzato attraverso sistemi di connessione già predisposti in fase di costruzione dell’edificio o per mezzo di ancoraggi installati in una fase successiva.

La metodologia di connessione più adatta, il principio di funzionamento più corretto dell’ancorante e le modalità di messa in opera sono aspetti che devono essere attentamente valutati, caso per caso, per ciascuna applicazione. Essi dipendono infatti da numerosi fattori, fra i quali il materiale di supporto, la sua geometria, le condizioni di posa e la funzione strutturale degli elementi collegati.

Un tipico esempio di collegamento strutturale è rappresentato dal vincolo realizzato al piede di una colonna con l’elemento orizzontale su cui poggia. In modo analogo, sistemi di ancoraggio chimico e meccanico vengono adottati anche per il fissaggio di elementi strutturali orizzontali, quali ad esempio sistemi di copertura o travi.

In tutti i casi sopra citati il sistema di ancoraggio viene realizzato generalmente come post-installazione, dopo la costruzione della struttura su cui si opera. Tali sistemi sono dunque impiegati anche nel caso di interventi su costruzioni esistenti, permettendo così l’inserimento di nuovi elementi strutturali.

I sistemi di ancoraggio chimico sono anche ampiamente impiegati per il fissaggio di barre d’armatura post-installate.Applicazioni differenti, per esempio dovute a materiali di supporto diversi, sono rappresentate dal fissaggio di elementi di connessione su solai lignei per mezzo di ancoranti chimici. In tale caso l’ancoraggio ed il perno sono progettati per essere in grado di trasferire le sollecitazioni fra la soletta di calcestruzzo, successivamente gettata, ed il solaio ligneo esistente.

120 - Sistemi di fissaggio Elematic

Applicazione non strutturale Negli ultimi decenni è aumentata considerevolmente l’attenzione, anche a livello

100% 90%

17

20

80%

44

70% 60% 50%

particolare l’interesse è rivolto agli effetti dell’azione sismica su tali elementi, che spesso sono fissati alla struttura principale per mezzo di sistemi di ancoraggio.

62

70

Normalmente infatti questi fissaggi risultano sicuri e spesso sovradimensionati per

40% 30%

48

20%

18

13

0% Uffici

condizioni statiche mentre sono chiamati a lavorare in situazioni critiche quando sottoposti ad azioni dinamiche.

10%

Altri elementi

normativo, per quelli che vengono definiti come “elementi non strutturali”. In

8

Alberghi

Ospedali

Elementi non strutturali

Elementi strutturali

Stima dei costi relativi alla costruzione di un edificio dovuti a diverse categorie di elementi. (FEMA E-74, 2011)

Osservando gli effetti degli ultimi eventi sismici in Italia (L’Aquila 2009, Emilia 2012) si comprende l’importanza di prevenire l’eventuale collasso o danneggiamento di questi componenti sia per la salvaguardia della vita che per l’impatto sociale ed economico correlato al mancato funzionamento di impianti all’interno di edifici strategici e produttivi.

Ad esempio, un’inadeguata progettazione del sistema di ancoraggio per macchinari medici all’interno degli ospedali può non garantire il loro pieno funzionamento anche

per la comunità.

Il fissaggio non efficace di elementi di controsoffitto all’interno di un edificio è un altro evidente esempio di potenziale pericolo per le persone. Il collasso di tali elementi

è una possibile causa di parziale inagibilità degli ambienti interni, condizione non accettabile in particolare per strutture con funzione strategica.

Una rilevante questione ai fini della sicurezza è rappresentata dagli elementi esterni fissati alla struttura. Alcune applicazioni a titolo esemplificativo, fra molti altri casi, sono ad esempio insegne, aggetti e poggioli, cornicioni o semplici (DPC, 2009 - FEMA E-74, 2011)

parapetti. Un’ulteriore tipica applicazione di sistemi di fissaggio è rappresentata dall’ancoraggio di sistemi di pareti di facciata. Anche per tutti questi elementi è importante non trascurare la progettazione di un adeguato sistema di fissaggio allo scopo di raggiungere un opportuno livello di sicurezza.

Altre applicazioni per cui è richiesta una buona conoscenza della risposta dinamica degli ancoranti sono il fissaggio di barriere protettive, di serbatoi (specialmente se contenenti sostanze nocive), di sistemi di sostegno per cavi elettrici e di comunicazione, di scaffalature ed in generale di tutto il contenuto di un fabbricato che abbia massa rilevante. In particolare si deve prestare attenzione per quegli elementi fissati ai livelli più alti di un edificio ed in copertura, dove l’amplificazione dell’accelerazione dovuta alla struttura è massima.

Si sottolinea ancora una volta, in conclusione, come per ogni struttura debba essere accuratamente valutato, caso per caso, quali siano gli elementi non strutturali che necessitano di un’attenta progettazione del sistema di ancoraggio per garantirne l’integrità e la funzionalità. L’impiego di sistemi di ancoraggio appositamente progettati può impedire o comunque limitare l’insorgenza di tali danni, aumentando dunque il livello globale di sicurezza della costruzione.

Sistemi di fissaggio Elematic - 121

GUIDA AL FISSAGGIO

nella fase immediatamente successiva ad un terremoto con un evidente grave danno

Normative e certificazioni Valutazione (assessment) La fondazione della Comunità Europea e la liberalizzazione del commercio al suo interno, hanno reso necessaria l’introduzione di prescrizioni che permettessero di assicurare il libero mercato, garantendo allo stesso tempo un’adeguata sicurezza dei !"#$%&'()*#+'(,-'.,$( /$.)0&12(,1'3)4--&--5&(.

prodotti commercializzati, uniformandone i requisiti tecnici ed introducendo dei livelli standard di qualità. Tali principi sono stati inizialmente introdotti attraverso la Direttiva 89/106/CEE riguardante i prodotti da costruzione (CPD, Construction Products Directive), recentemente abrogata e sostituita il 18 gennaio 2011 dal Regolamento dei Prodotti da Costruzione (CPR, Construction Products Regulation (No 305/2011). Il CPR è entrato in vigore il 1 luglio 2013 ed è obbligatorio per tutti i prodotti da costruzione che devono essere permanentemente incorporati nelle strutture.

L’Organizzazione Europea per le Valutazioni Tecniche (EOTA, European Organisation for Technical Assessment) ha il compito di redigere apposite linee guida, utilizzate da produttori ed enti certificatori, per verificare ed omologare l’impiego dei prodotti per

GUIDA AL FISSAGGIO

i quali non esiste già una norma armonizzata hEN. Ogni EAD (European Assessment Document) tra cui le linee guida ETAG (European Technical Approval Guideline), specifica nel dettaglio le procedure di prova da seguire per validare l’impiego del prodotto e per accertarne le caratteristiche tecniche. In questi documenti vengono inoltre dettagliati alcuni metodi di progettazione e di verifica da seguire da parte di progettisti e personale tecnico.

La certificazione secondo le prove di laboratorio descritte negli EAD ed il rispetto del CPR permettono di ottenere l’ETA (European Technical Assessment), documento che garantisce l’idoneità del prodotto considerato per lo scopo per il quale è stato realizzato.

Questa attestazione contiene inoltre tutte le caratteristiche, fra le quali quelle geometriche e prestazionali, del prodotto esaminato. Lo stesso prodotto necessita anche di un Certificato di Conformità, il quale garantisce che le caratteristiche tecniche descritte nell’ETA siano valide per tutta la produzione dell’articolo considerato.

Il Certificato che attesta la marcatura CE si genera attraverso una dichiarazione di prestazione (DOP - Declaration of Performance) compilata da parte del produttore.

Progetto (design) In fase di progetto dei sistemi di fissaggio è necessario seguire, oltre alle disposizioni

presenti nei sopra citati EAD, le prescrizioni dei documenti normativi pubblicati dal CEN (Comité Européen de Normalisation). Il settore maggiormente coperto da queste Load (kN)

norme è sicuramente quello dell’ancoraggio metallico su supporti in calcestruzzo.

In particolare il riferimento principale è rappresentato dalla specifica tecnica dell’Eurocodice2 CEN/TS 1992-4 (2009) “Design of fastenings for use in concrete” e dalla norma EN 1992-4 (in fase di pubblicazione). In quest’ultima confluiranno anche le indicazioni aggiornate del progetto per azioni sismiche che al momento sono contenute Displacement (mm)

Grafico carico-spostamento per una serie di test a trazione effettuati nei laboratori ITW.

in un documento provvisorio dell’EOTA nominato TR045 “Design of metal anchors for use in concrete under seismic actions”.

Per il progetto dei sistemi di fissaggio non inclusi in questo contesto applicativo si fa riferimento alle raccomandazioni contenute nelle relative linee guida ETAG.

122 - Sistemi di fissaggio Elematic

ITW e l’impegno nella ricerca scientifica Il gruppo ITW, a cui ELEMATIC afferisce, grazie al proprio potenziale tecnologico e produttivo si propone, con continuità, quale leader europeo per la ricerca, lo sviluppo e la distribuzione di sistemi avanzati di fissaggio per tutte le applicazioni, comprese quelle maggiormente critiche ai fini della sicurezza.

La tecnica del fissaggio con ancoranti è continuamente oggetto di studi e ricerche condotti dal gruppo ITW in collaborazione con i maggiori Enti di Ricerca e Certificazione europei. ITW partecipa stabilmente, con propri rappresentanti, ai gruppi di lavoro istituiti dal Technical Board EOTA per lo sviluppo delle prescrizioni Europee in materia di fissaggio con ancoranti.

L’obiettivo è sviluppare ed offrire sul mercato prodotti e sistemi caratterizzati da un grado di sicurezza ed efficienza in costante miglioramento.

Prove ordinarie per ricerca, Nei nostri laboratori di Ricerca e Sviluppo vengono svolte costantemente attività sperimentali con macchinari di prova sempre adeguati alle linee guida europee.

Le campagne di test che vengono pianificate hanno molteplici finalità: uno studio approfondito per lo sviluppo di quelle caratteristiche di prodotto necessarie all’innovazione richiesta dal mercato, il conseguimento di certificazioni, l’attento controllo della qualità del prodotto proposto.

Prove speciali

Il progetto di ricerca “Seismic Application of Fastening” sviluppato da ITW Construction Products Italy in partnership con il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale - ICEA dell’Università di Padova affronta la tematica del comportamento sismico dei sistemi di fissaggio. La realizzazione del progetto mira ad approfondire la conoscenza delle prestazioni offerte dai prodotti sottoposti a prove dinamiche. In tal senso si sono considerate le applicazioni più critiche e maggiormente diffuse nelle quali gli ancoranti vengono comunemente impiegati.

Fra gli altri obiettivi si sottolinea l’importanza di questo studio per lo sviluppo di nuovi prodotti, per il costante controllo delle prestazioni meccaniche dei sistemi esistenti, oltre che per approfondire le metodologie di progetto e di verifica per i sistemi di fissaggio.

Il programma della prima campagna sperimentale ha avuto come scopo lo studio dei sistemi di ancoraggio per elementi non strutturali attraverso prove sismiche su tavola vibrante.

L’intero programma di prova e la struttura di supporto sono stati progettati per poter approfondire lo studio dell’effetto di un evento sismico sui componenti non strutturali posti all’interno di un edificio (impianti di condizionamento, di comunicazione, sistemi di tubature, apparecchiature di vario genere, ecc.). La sperimentazione è stata realizzata sulla tavola vibrante presso il Laboratorio di Dinamica Strutturale e Controllo delle Vibrazioni del Centro Ricerche ENEA di Roma.

Sistemi di fissaggio Elematic - 123

GUIDA AL FISSAGGIO

certificazione e controllo qualità

La ricerca ha riguardato lo studio di due materiali di supporto ampiamente diffusi, quali il calcestruzzo in condizione fessurata e non fessurata, e la muratura in laterizi forati.

Sono stati sottoposti a prova 38 campioni suddivisi in 6 tipologie differenti di ancorante.

Gli aspetti più innovativi della ricerca sono rappresentati dalle prove sismiche su ancoranti plastici e in generale sul supporto costituito da muratura in laterizi forati.

Oltre all’impiego di masse ideali costituite da lastre d’acciaio, utili all’ottenimento dei dati generali ricercati, sono state fissate anche delle installazioni diffuse nelle costruzioni (scaldabagno e monitor). Queste applicazioni hanno superato tutti i test senza che il sistema di fissaggio impiegato andasse a collasso sopportando sollecitazioni sismiche dovute ad accelerazioni di oltre 2g. Il segnale tri-assiale di Analisi delle sollecitazioni sopportate durante le prove sismiche su tavola vibrante.

accelerazione sismica indotto alla tavola è stato generato sinteticamente sulla base dello standard statunitense dell’ICC-ES (AC156), con un profilo molto più gravoso rispetto alle tipiche registrazioni di eventi sismici naturali.

I risultati sottolineano l’ottima risposta alle sollecitazioni sismiche degli ancoranti ELEMATIC sottoposti a prova sia sulla prestazione sia sull’affidabilità dei prodotti sui diversi supporti di prova.

GUIDA AL FISSAGGIO

Nell’ambito di questo progetto di ricerca vengono anche realizzati studi numerici sui sistemi di fissaggio e creati modelli di comportamento basati sui risultati delle prove.

Le innovazioni portate da ITW con l’attività di sperimentazione e analisi vengono presentate a importanti convegni internazionali e pubblicate in riviste di settore, a testimonianza dell’impegno che ITW pone nel ricercare soluzioni di perfezionamento tecnico e funzionale.

124 - Sistemi di fissaggio Elematic

Soluzioni di fissaggio

ITW Construction Products Italy S.r.l. 路 Viale Regione Veneto, 5 路 35127 Padova 路 info@itw-italy.com 路 www.elematic.it

FISSAGGI LEGGERI UNIVERSALI

T6

136

T2

141

E-EB

144

T4

147

TPF-TPFC

150

BLUEFIX

152

GUIDA AL FISSAGGIO

FISSAGGI LEGGERI CON ACCESSORI

ENP

155

T61

159

T51

162

FISSAGGI LEGGERI SU SUPPORTI VUOTI

MINI DRIVA

163

DRIVA NYLON

164

DRIVA

167

T-CLICK

165

DRIVA PLUS

168

ETAF

170

ETR

173

ETPV/V

169

ETNF

175

FISSAGGI SU ISOLAMENTO A CAPPOTTO

EIS-D

126 - Sistemi di ямБssaggio Elematic

176

Fai da te

Carpenteria legno

Carpenteria metallica

Impiantistica industriale

Costruzioni e ristrutturazioni edili

Installazioni idrotermosanitarie

Impianti e installazioni elettriche

APPLICAZIONI

GUIDA AL FISSAGGIO

MATERIALI

Sistemi di ямБssaggio Elematic - 127

GUIDA AL FISSAGGIO

FISSAGGI LEGGERI PROLUNGATI

T66

180

T88

183

APS

187

APR/V

190

JTX

191

UCX

194

HCX

196

ETCD

199

FISSAGGI LEGGERI PER SERRAMENTI

ETFP

200

FISSAGGI MEDIO-PESANTI

DYNABOLT PLUS

202

T21

204

EDC

205

FISSAGGI MEDIO PESANTI NON PASSANTI

LE-LEX

206

EFPM

209

HPM

212

T101 PIOVRA

214

ETHD

217

FISSAGGI MEDIO PESANTI PASSANTI

ETDZ A4

218

ETD III

220

T11

223

128 - Sistemi di ямБssaggio Elematic

Fai da te

Carpenteria legno

Carpenteria metallica

Impiantistica industriale

Costruzioni e ristrutturazioni edili

Installazioni idrotermosanitarie

Impianti e installazioni elettriche

APPLICAZIONI

GUIDA AL FISSAGGIO

MATERIALI

Sistemi di ямБssaggio Elematic - 129

FISSAGGI CHIMICI

MULTIBLOK

226

PRIMEBLOK

228

STARBLOK

230

ULTRABLOK

232

MAXIMA

238

ACCESSORI

234

SILICONI E SIGILLANTI

GUIDA AL FISSAGGIO

SIGILLANTI

267

FISSAGGI PER ISOLAMENTO

EFK

242

EFH

243

FISSAGGI PER PONTEGGI

EGP

244

E/PN

246

EOP

245

FISSAGGI PER IMPIANTISTICA ELETTRICA

CT-CLIP

247

E-CLIP

250

ECAV

251

ELEFIX

248

COLLARI M6

252

CHIODATURA MANUALE

253

130 - Sistemi di ямБssaggio Elematic

Fai da te

Carpenteria legno

Carpenteria metallica

Impiantistica industriale

Costruzioni e ristrutturazioni edili

Installazioni idrotermosanitarie

Impianti e installazioni elettriche

APPLICAZIONI

GUIDA AL FISSAGGIO

MATERIALI

Sistemi di ямБssaggio Elematic - 131

GUIDA AL FISSAGGIO

FISSAGGI PER IMPIANTISTICA IDROTERMOSANITARIA

COLLARI 254

EMB-EMC EB/SB 257

ETS 259

EA-EG-EP-EML 261

FISSAGGI PER MENSOLE A SCOMPARSA

EMS

132 - Sistemi di ďŹ ssaggio Elematic 263

Fai da te

Carpenteria legno

Carpenteria metallica

Impiantistica industriale

Costruzioni e ristrutturazioni edili

Installazioni idrotermosanitarie

Impianti e installazioni elettriche

APPLICAZIONI

GUIDA AL FISSAGGIO

MATERIALI

Sistemi di ямБssaggio Elematic - 133