Bulloneria nelle strutture

nell'ambito della carpenteria in acciao esistono due principali tipi di giunzione:

Giunzioni Saldate

Che dato il carattere di processo speciale sono regolamentate na numerose ed articolate norme in merito;

Giunzioni Bullonate

Su cui ci soffermeremo principalmente per capire cosa e richiesto dal D.M.14/01/2008 e cosa sarà necessario prevedere secondo la UNI EN ISO 1090-2 (termina fase transitoria Luglio-2014)

Di seguito riportiamo quanto indicato dal D.M. 14/01/2008

11.3.4.6 Bulloni e chiodi

11.3.4.6.1 Bulloni

I bulloni - coformi per le caratteristiche dimensionali alle norme UNI EN ISO 4016:2002 e UNI 5592:1968 devono appartenere alle sotto indicate classi della norma UNI EN ISO 898-1:2001, associate nel modo indicato nella Tab 11.3.XII.

Tabella 11.3.XII.a

Le tensioni di snervamento f_yb e di rottura f_tb delle viti appartenenti alle classi indicatenella precedente taella 11.3.XII.a sono riportate nelle seguente tabella 11.3.XII.b

Tabella 11.3.XII.a

11.3.4.6.2 Bulloni per giunzioni ad attrito

I bulloni per giunzioni ad attrito devono essere conformi alle prescrizioni della Rab 11.3.XIII viti e dadi, devono essere associati come indicato nella Tab 11.3.XII.

Tabella 11.3.XII

Gli elementi di collegamento strutturali ad alta resistenza adatti al precarico devono soddisfare i requisiti di cui alla norma europea armonizzata UNI EN 14399-1, e recare la relativa marcatura CE, con le specificazioni di cui al punto A del §11.1(fine estratto D.M. 14/01/2008)

Di seguito riportiamo quanto prescritto da norma UNI EN ISO 1090-2:2011

5.6 Connettori meccanici

5.6.1 Generalitá

La resistenza alla corrosione dei giunti dei connettori e delle rondelle di tenuta deve essere paragonabile a quella degli elementi da collegare.
I rivestimenti di zinco per immersione a caldo devono essere conformi alla EN ISO 10684.
I rivestimenti elettrolitici di elementi di collegamento devono essere conformi allaEN ISO 4042.
I rivestimenti protettivi dei componenti per giunti meccanici devono essere conformi ai requisiti delle norme di prodotto pertinenti o, in mancanza di queste, devono essere conformi con la raccomandazione del produttore.

Nota Si richiama l’attenzione al rischio di fragilizzazione da idrogeno durante il processo di rivestimento elettrolitico
o di galvanizzazione per immersione a caldo dei bulloni 10.9."

5.6.2 Terminologia

Nel testo vengono utilizzati i seguenti termini:

1. "rondella" significa: "rondella piana o smussata";
2. "assemblaggio" significa: "un bullone con un dado ed una rondella se necessario".

5.6.3 Bulloneria strutturale non a serraggio controllato

La bulloneria strutturale non a serraggio controllato in acciaio-carbonio o in acciaio inossidabile austenitico deve essere conforme alla EN 15048-1.
Il serraggio eseguito secondo la EN 14399-1 può essere utilizzato anche per la bulloneria strutturale non a serraggio controllato.
Le caratteristiche delle classi dei bulloni e dei dadi e, se appropriato, le condizioni di finitura devono essere specificate unitamente ad ogni altro requisito opzionale che la norma di prodotto permette.
Le caratteristiche meccaniche devono essere specificate per:

1. gli elementi di collegamento di acciaio caratterizzati da diametri maggiori di quelli specificati nella EN ISO 898-1 e nella EN 20898-2;
2. gli elementi di collegamento di acciaio inossidabile austenitico caratterizzati da diametri maggiori di quelli specificati nella EN ISO 3506-1 e nella EN ISO 3506-2;
3. !assemblaggi" austenitici ferritici.

Se non diversamente specificato i connettori secondo la EN ISO 898-1 e la EN 20898-2 non devono essere utilizzati per collegare acciai inossidabili secondo la EN 10088. Se si deve utilizzare un kit di isolamento, devono essere specificati tutti i dettagli relativi al suo utilizzo.

5.6.4 Bulloneria strutturale a serraggio controllato

La bulloneria strutturale ad alta resistenza a serraggio controllato include i sistemi di bulloni HR, HV e HRC. Questi devono essere conformi ai requisiti della EN 14399-1 e alle norme europee opportune secondo quanto elencato nel prospetto 7.
La caratteristiche delle classi di bulloni e dadi e, se opportuno, le condizioni di finitura devono essere specificate unitamente ad ogni altro requisito opzionale concesso dalla norma di prodotto di riferimento.

fine estratto UNI EN ISO 1090-2

(fonte www.housesteelhouse.it articolo redatto da Fontana s.p.a.)

1. Sinora la bulloneria ad alta resistenza per strutture metalliche in  Italia unificata con le norme UNI 5712 ( per le viti) , UNI 5713 ( per i  dadi ) e UNI 5714 ( per le rondelle ) sottostava ai medesimi criteri di accettazione o di rifiuto degli altri tipi di bulloneria : cioè la conformità di questi elementi veniva verificata singolarmente per le  viti , per i dadi e per le rondelle ( UNI 3740 p.te 8°) .
   Nessuna ulteriore prova veniva prescritta quando questi elementi venivano accoppiati fra di loro. Questa bulloneria veniva arbitrariamente chiusa a coppia secondo le  tabelle dettate dalla CNR 10011 o del DM 96. In entrambi i casi le coppie risultavano solamente indicative, poiché si partiva dal  presupposto che il coefficiente K ( coefficiente che misura gli attriti  dell’assieme ) fosse una costante.

2. Le nuove norme europee sulla bulloneria a serraggio controllato prescrivono la fornitura di assiemi in lotti omogenei ( questo vale per le viti, per i dadi e per le rondelle ) i quali devono superare anche 2 prove  attitudinali aggiuntive, quando i singoli elementi vengono assemblati.
   Ciò viene richiesto al fine di assicurare che , con una determinata coppia di serraggio, si ottenga il richiesto precarico con una notevole attendibilità e che ci siano sufficienti margini di sicurezza onde evitare un eccessivo serraggio con conseguente deformazione plastica della vite.

È possibile riconoscere facilmente la bulloneria strutturale grazie alla Marcatura 

Su prodotto vite :

• classe di resistenza (secondo EN ISO 898-1 o EN 3506-1)
• marchio del produttore dell’assieme
• marchio speciale “ SB”
• es. FONTANA HV 10.9 CE F
• es. GFD 189 SB H8.8 NF

Su prodotto dado :

• classe di resistenza ( secondo ISO 898-2 o EN 3506-2 )
• marchio del produttore dell’assieme
• marchio speciale “SB”
• es. HV 10 CE F
• es. GFD SC SB 8 NF

Su prodotto rondella :

• nessuna marcatura particolare richiesta

La Direttiva Europea relativa ai prodotti da Costruzione (CPD 89/106/EEC) PREVEDE L’OBBLIGO DA PARTE DEL FORNITORE DELL’ASSIEME VITE- DADO – RONDELLA di esporre il marchio CE sui prodotti forniti.
Per rispettare tale prescrizione, il fornitore ha l’obbligo di certificazione CE rilasciata da parte di un organismo accreditato, riconosciuto a livello europeo.

Il marchio CE attesta che:

• Il prodotto è conforme alle norme nazionali di riferimento, congruenti con le corrispondenti norme europee armonizzate.
• L’azienda è dotata di un sistema qualità (sistema di produzione e di controllo di fabbrica) attivo e ben applicato che garantisce la suddetta conformità.
• È costantemente attiva la procedura della rintracciabilità totale del prodotto per un periodo di almeno 10 anni

È evidente come alla luce sia del Decreto Ministeriale  del 14/01/2008 noto come NTC sia nei confronti della norma UNI EN ISO 1090-2 (la cui fase transitoria terminerà a Luglio 2014 diventando a tutti gli effetti cogente), non risulta possibile utilizzare nelle strutture bulloneria diversa da quella strutturale che sia SB HV HR o HRC!

I bulloni normali (non adatti a precarico) vengono impiegati per le giunzioni a taglio, nelle quali la resistenza del giunto è affidata alla capacità di resistenza a taglio delle sezioni del bullone impegnate nel giunto mentre quelli ad alta resistenza vengono impiegati per le giunzioni ad attrito, nelle quali l'efficacia del giunto è affidata all'attrito prodotto dalla pretensione dovuta al momento di serraggio a cui è sottoposto il bullone.

I bulloni ad alta resistenza possono essere utilizzati anche per le giunzioni a taglio, ma in questo caso il loro impiego risulta non giustificato ed antieconomico.

Ambedue le tipologie di bulloni possono essere realizzate con acciaio non legato (brunito e zincato a caldo) o legato a bassa o medio tenore di carbonio ma per quelli ad alta resistenza il materiale viene sottoposto ad un trattamento di tempra e rinvenimento , questi trattamenti eseguiti in successione prendono il nome di bonifica!