Nelle costruzioni in acciaio, un componente sempre presente nei giunti alla base delle colonne è la piastra di acciaio, elemento fondamentale di collegamento fra la sovrastruttura e la fondazione. La piastra, saldata alla estremità inferiore delle colonne, trasmette le azioni della sovrastruttura alle fondazioni mediante i tirafondi, componenti strutturali che possono essere installati precedentemente o successivamente il getto del calcestruzzo. I tasselli post-installati rappresentano una soluzione estremamente versatile nel settore delle costruzioni, grazie alla varietà di applicazioni che consentono: dall’ancoraggio strutturale alle fondazioni fino al fissaggio di elementi secondari. In particolare, per il collegamento delle strutture in acciaio alle fondazioni, i progettisti ricorrono sempre più frequentemente a sistemi di fissaggio delle piastre di base mediante ancoranti post-installati, sia di tipo meccanico sia chimico. Questi sistemi non richiedono alcun posizionamento preventivo prima del getto del calcestruzzo, eliminando così la necessità delle dime di contropiastra, operazione complessa e onerosa. L’impiego di ancoranti post-installati consente inoltre di ridurre sensibilmente le eventuali eccentricità legate alle fasi di montaggio, migliorando precisione ed efficienza esecutiva.

I tasselli post-installati sono prodotti aventi differenti ambiti di applicazione nel settore delle costruzioni, grazie all’ampia gamma di soluzioni che presentano, dall’ancoraggio alle fondazioni per le strutture al fissaggio di elementi secondari.

Per l’ancoraggio delle strutture in acciaio alla fondazione vengono sempre più utilizzati dai progettisti fissaggi per la piastra di base mediante ancoranti post-installati di tipo meccanico o chimico, i quali non necessitano di alcun pre-posizionamento prima del getto, eliminando la necessità di dime di contropiastra, operazione delicata e dispendiosa. L’uso degli ancoranti post-insallati consente inoltre di diminuire notevolmente le eventuali eccentricità dovute al montaggio.

Come accennato, gli ancoranti post-installati si dividono principalmente in due grandi categorie:

Progettazione

Per la scelta ed il calcolo degli ancoraggi è importante considerare i seguenti elementi:

• Carichi agenti;
• Materiale base e geometria della fondazione;
• Tipologia degli elementi fissati;
• Caratteristiche dell’ambiente (ad esempio, Corrosivo/Non corrosivo);
• Piastra di base (geometria, rigidezza, ecc.);
• Distanza dai bordi e interassi;

Per quanto riguarda gli ancoranti, il metodo di calcolo è definito nella seguente norma:

• UNI EN 1992-4:2018 – Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo - Parte 4: Progettazione degli attacchi per utilizzo nel calcestruzzo;

La norma UNI EN 1992-4 considera i seguenti scenari di progetto:

• Ancoraggi sottoposti ad azioni statiche o quasi statiche
• Ancoraggi sottoposti a fatica
• Ancoraggi sottoposti a sollecitazioni in caso d’incendio
• Ancoraggi sottoposti a sollecitazioni sismiche

L’Eurocodice fornisce metodi di calcolo che fanno riferimento ai valori delle Valutazioni Tecniche Europee (ETA) di ciascun prodotto.

In effetti, la resistenza degli ancoranti è definita nella Valutazione Tecnica Europea (European Technical Assessment – ETA) per il prodotto specifico, basata sugli EAD (European Assessment Document) i quali sono Specifiche tecniche armonizzate sviluppate dall’EOTA (European Assessmente for Technical Assessment), scaricabili dal loro sito dal seguente link:

<Dai seguenti link è possibile scaricare due esempi di ETA rispettivamente per ancoranti meccanici e per ancoranti chimici:

• Esempio ETA - ancoranti meccanici ad espansione

• Esempio ETA - ancoranti chimici ad iniezione

La natura delle azioni che possono sollecitare gli ancoranti deve sempre essere specificata all’interno del relativo ETA, in quanto è necessario che il prodotto sia stato pre-qualificato allo specifico scopo.

Tipologia di ancoranti

Le soluzioni di ancoranti post-installati disponibili per la progettazione sono molteplici. Di seguito vengono sinteticamente presentati in funzione del meccanismo resistente.

Meccanismi resistenti

La tenuta di un ancorante in un materiale da costruzione si basa sui seguenti tre principi di funzionamento fondamentali:

Combinazione dei meccanismi resistenti

Per molti ancoranti la rispettiva capacità di tenuta dipende da una combinazione dei suddetti principi di lavoro. Ad esempio, la pressione d’espansione sulle pareti del foro viene sviluppata facendo scorrere un cono in un manicotto. Ciò consente la trasmissione, per attrito, della forza longitudinale all’ancorante (trazione). Contemporaneamente, questa pressione di espansione sviluppa una deformazione locale permanente del materiale base, soprattutto nel caso di ancoranti metallici. Si ha così un’azione di ancoraggio «per forma» che permette un’ulteriore trasmissione della forza longitudinale al materiale base.

Nel caso di ancoranti ad espansione, viene fatta una distinzione tra quelli a controllo di coppia e quelli ad espansione per spostamento. La forza di espansione degli ancoranti a controllo di coppia dipende dalla forza di trazione agente sugli stessi. Questa forza di trazione si genera, e quindi viene controllata, quando viene applicata la coppia di serraggio per espandere l’ancorante.

Nel caso di ancoranti ad espansione per spostamento la forza di espansione si verifica in funzione della geometria dell’ancorante in condizione espansa. Si genera quindi una forza di espansione che è correlata al modulo di elasticità del materiale base. Nel caso di ancoranti chimici, la resina penetra nei pori del materiale base e determina così, dopo l’indurimento, una tenuta per forma oltre che una adesione ai materiali.

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