Strutture in calcestruzzo: influenza della testa di ancoraggio sul comportamento di ancoranti preinseriti

Italian Concrete Days.jpgAbstract: 

Il presente lavoro di ricerca affronta il tema dell’influenza

della dimensione della testa di ancoraggio sul comportamento di ancoranti preinseriti soggetti a carichi di trazione. Le indagini sono state condotte su due piastre di ancoraggio innovative realizzate con un singolo ancorante saldato al centro della piastra: la prima soluzione, più classica, è composta da un singolo piolo, mentre la seconda soluzione, più innovativa, è composta da un concio di IPE.

Articolo presentato in occasione degli Italian Concrete Days 2018 di aicap e CTE


Effects of head-size on the behavior of two cast-in fastening solutions

Influenza della testa di ancoraggio sul comportamento di ancoranti preinseriti

INTRODUZIONE

1.1Stato dell’arte

I sistemi di ancoraggio in calcestruzzo possono essere classificati in funzione del momento in cui si esegue la loro installazione.

In particolare, Eligehausen distingue tra: ancoranti preinseriti (o gettati in opera), quando la loro installazione avviene prima del getto di calcestruzzo o quando il conglomerato è ancora allo stato fresco, e in ancoranti post-inseriti, quando la loro installazione è effettuata mediante operazioni di roto-percussione in calcestruzzo indurito.

La crescente richiesta di soluzioni flessibili per i fabbricati ad uso civile, nonché l’aumento di interventi di recupero e riuso dell’esistente a scapito della realizzazione di nuove opere, ha spostato l’attenzione della ricerca verso lo studio del comportamento degli ancoranti post-installati.

Se per questi ultimi sono oggi disponibili testi normativi avanzati, sia per la qualifica dei prodotti che per la progettazione e la verifica, ben diverso risulta il quadro normativo per gli ancoranti preinseriti.

Le prescrizioni contenute nell’Eurocodice parte quarta (prEN1992-4), indicano l’impiego di ancoranti di categoria C2 per le zone amedia ed elevata sismicità.

Analogamente è possibile tradurre tale prescrizione nel divieto di impiego sul territorio Nazionale di ancoranti che non abbiano la certificazione di categoria C2.

Tuttavia, non esistono specifici protocolli di qualifica per ancoranti preinseriti, lasciando di fatto un vuoto normativo il quale rende spesso difficile distinguere tra soluzioni realmente efficienti in presenza di azioni sismiche.

La definizione delle prestazioni attese per ancoranti preinseriti è dunque delegata al progettista, il quale sovente relega la progettazione e la verifica degli stessi ad una mera pratica di dettaglio affidata all’esperienza e alla confidenza con soluzioni definite come più “tradizionali”.

Il progetto e la verifica di elementi in calcestruzzo armato sono, in genere, condotti ipotizzando trascurabile il contributo in trazione del calcestruzzo.

Tuttavia,alcune specifiche applicazioni potrebbero richiedere la valutazione di tale contributo.

Seghezzi descrive in maniera dettagliata il meccanismo di collasso di ancoranti in calcestruzzo installati lontano da bordi liberi e non influenzati da ancoranti vicini.

L’azione di tiro applicata ad un ancorante genera un sistema di tensioni circonferenziali di trazione, le quali si propagano dalla zona di trasferimento del carico fino alla superficie dell’elemento di calcestruzzo.

Quando tali azioni superano la resistenza a trazione del materiale si genera una superficie di frattura tronco-conica.

Poiché il collasso impegna la resistenza a trazione del materiale, Ožbolt e Eligahausen per primi hanno dimostrato come il meccanismo del cono di calcestruzzo sia influenzato dall’effetto di scala.

Nella zona di trasferimento del carico, le elevate pressioni di contatto inducono uno stato tensionale idrostatico cui può seguire lo schiacciamento del calcestruzzo.

Quest’ultimo aspetto non figura nelle attuali espressioni proposte dalle norme per la valutazione della capacità del cono di calcestruzzo, ma può influenzare notevolmente la risposta di ancoranti in calcestruzzo ad ingranamento meccanico.

Nella sua tesi di Dottorato, Furche ha dimostrato come al diminuire della dimensione della testa di ancoraggio sia legata la transizione dal meccanismo del cono di calcestruzzo ad un meccanismo di pull-out fittizio con notevole incremento degli spostamenti permanenti.

Altri autori hanno dimostrato come al diminuire delle pressioni di contatto segua un generale incremento della capacità in carico rispetto ai valori calcolati secondo il “Concrete Capacity Design method” (CCD)6 (1). 

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L'ARTICOLO COMPLETO E' DISPONIBILE IN ALLEGATO


KEYWORDS: cast-in fasteners; headed anchors; pull-out / ancoranti gettati in opera; tirafondi; pull-out.


Nel 2020 si terrà a Napoli la terza edizione degli Italian Concrete Days organizzati da aicap e CTE. Per saperne di più collegarsi a questo LINK