Ancoranti: Eurocodice 2 vs ETAG001 Annesso C. Ecco le differenze

22/09/2019 1474

Dimensionamento degli ancoranti per calcestruzzo: le principali differenze tra il nuovo Eurocodice 2 per gli ancoranti e le ETAG

Prima della pubblicazione ufficiale dell’EN1992-4 (Eurocodice 2 Parte 4) da parte del CEN, le ETAG001 Annesso C erano le linee guida per il dimensionamento degli ancoranti nel calcestruzzo.

Nel presente articolo si riassumono le principali differenze tra le ETAG001 Annesso C e il nuovo Eurocodice 2 parte 4 in modo da comprendere come continuare ad essere conforme allo stato dell’arte in materia di ancoraggio. >> Leggi anche la breve introduzione all'EN1992-4.

A completamento delle normativa relativa agli ancoraggi suggeriamo anche la lettura dell'articolo dove si fa una disamina sui requisiti richiesti dalle nuove NTC2018 per gli ancoranti ad uso strutturale.

Analisi delle differenze tra l' EN1992-4 e le ETAG

Nell’EN1992-4 è esplicitamente indicato che il codice copre sia le applicazioni strutturali che non strutturali, purché queste siano rilevanti ai fini della sicurezza.

Rispetto alle ETAG001 viene esteso anche il range di applicazioni, sia in termini di classi di calcestruzzo (da C12/15 a C90/105) che di configurazioni di piastra base.

Resistenza del calcestruzzo

Nelle ETAG001 Annesso C veniva utilizzata la resistenza cubica a compressione, nelle EN1992-4, invece, viene utilizzata la resistenza cilindrica. Questo cambiamento porta ad avere alcune differenze nelle formule per il calcolo della resistenza. In generale la resistenza potrebbe risultare leggermente inferiore con il nuovo codice. 

push-back-concrete-cone-hilti.JPGRottura conica del calcestruzzo

Quando la piastra di base è sottoposta a momento flettente, si genera una forza di compressione nel calcestruzzo che può aumentare di misura la resistenza conica. Mentre questo aspetto non era tenuto in considerazione nelle ETAG, viene tenuto in conto nel nuovo Eurocodice. 

Rottura combinata del calcestruzzo e per pull-out nel caso di ancoranti chimici post-installati

Per tenere conto dei potenziali fenomeni di ritiro degli ancoranti chimici, l’EN1992-4 introduce un nuovo parametro Ψsus per carichi sospesi.

Questo fattore dipende dalle performance specifiche del prodotto e dal rapporto tra il carico sospeso e l’azione totale agente sull’ancoraggio.

Il fattore che dipende unicamente dal prodotto è Ψ0sus , che viene preso pari a 0.6 (funzione della temperatura nel calcestruzzo) a meno che non siano disponibili altri parametri nella ETA del prodotto. Per esempio un prodotto nella sua ETA potrebbe avere un valore di Ψ0sus pari a 0.8, questo significa che se il carico sospeso rapportato al totale è inferiore all’80% allora la resistenza non avrà riduzioni a causa del ritiro. Se invece il rapporto fosse del 90%, la resistenza legata a questa modalità di rottura dovrebbe essere ridotta del 10%. L’immagine sotto illustra due possibili scenari. tabella-ancoraggi-hilti-1.JPG

Rottura per sfilamento

Il metodo di calcolo rimane lo stesso ma ci sono delle indicazioni che consentono di omettere questa modalità di cedimento in funzione dello spessore del materiale base e dell’armatura di rinforzo.

Rottura dell’acciaio sotto azioni di taglio con spessore di malta sotto la piastra

rottura-bordo-calcestruzzo.JPG

Nelle vecchie ETAG la resistenza dell’acciaio veniva notevolmente ridotta quando c’era un braccio di leva ed un’azione di taglio. È stato provato che questo approccio era troppo conservativo, soprattutto nelle condizioni di calcestruzzo non fessurato.

Il nuovo EN1992-4 consente una soluzione alternativa in presenza di malta sotto la piastra. Considerando un esempio con una barra M16, la differenza tra le vecchie linee guida e il nuovo codice di calcolo è decisamente sensibile come evidenziato nell'immagine sottostante.

Questo metodo alternativo può essere utilizzato esclusivamente quando

  1. è presente almeno un gruppo di 2 ancoranti;
  2. assenza di carico di trazione/momento;
  3. condizione di calcestruzzo non fessurato;
  4. spessore della malta inferiore a 40 mm e a 5 volte il diametro della barra;
  5. Resistenza a compressione della malta > 30 MPa e quando la superficie di contatto tra calcestruzzo e malta è scabra.

Rottura del bordo di calcestruzzo

Per questa modalità di rottura ci sono numerose formule che sono cambiate tra ETAG e EN1992-4. I parametri che entrano in gioco sono l’influenza dell’armatura gettata in opera nel materiale base e la direzione del carico rispetto al bordo. Le configurazioni coperte non si riscontrano comunemente nelle applicazioni quotidiane.

C’è un altro punto che può essere interessante per il progettista: non è previsto un modo per calcolare la resistenza del bordo del calcestruzzo in presenza di braccio di leva. Per queste condizioni l’ingegnere deve ricorrere ad una valutazione ingegneristica considerando eventuali ulteriori fattori di sicurezza. 

Rottura combinata a taglio e trazione

Quando si combinano le resistenze a trazione e a taglio, nelle ETAG si consideravano solamente le resistenze inferiori per ognuna delle due tipologie, anche se le due resistenze appartenevano a diverse rotture lato materiale base – acciaio o calcestruzzo. Questo approccio era molto conservativo.
Nel nuovo Eurocodice è indicato che la rottura dell’acciaio e quella del calcestruzzo devono essere trattate separatamente. Questo comporta una resistenza superiore in paragone alle ETAG, specialmente in condizioni sismiche.

rottura-combinata-taglio-trazione-hilti.JPG

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