il fissaggio mediante ancoranti chimici e meccanici · hilti. passione. performance....

Hilti. Passione. Performance.

www.hilti.it/sismico Seminario Ordine Ingegneri Lecco | 11,04.2014

Il fissaggio mediante ancorantichimici e meccanici

Ing. Stefano EccheliField Engineer

Hilti Italia S.p.A.



Agenda

Inquadramento normativo: riferimenti per la progettazione

Linea Guida Europea ETAG 001

Progettazione degli ancoranti chimici: Technocal Report 029

Tecnologia ed innovazione degli ancoranti chimici



CPR 305/2011: Nuova regolamentazione sulla marcatura CE dei prodotti da costruzione

• Sostituisce la Direttiva sui Prodotti CPD (in vigore dal 1998) ed è cogente dal 1 luglio 2013

• Diventa legge in tutta l’UE senzala necessità di una leggenazionale

• E’ applicata a tutti i prodotti“permanentemente installati in una costruzione”

Il CPR coinvolge tutti i prodotti da costruzione



hEN

EAD(Ex ETAG)

Marcatura CE

ETA

DoPDichiarazionedi prestazione

Sis

tem

i in

no

vati

vi

(Mar

cau

tra

CE

vo

lon

tari

a)

Pro

do

tti

Sta

nd

ard

izza

ti

(Mar

catu

ra C

E

ob

blig

ato

ria)

• La Marcatura CE può essere ottenuta secondo le procedure definite dal CPR (hEN o EAD)• Le Linee guida ETAG sono sostituite dalle EAD (si mantiene la denominazione ETA per il

Benestare)• Ogni fornitore è obbligato a consegnare in maniera proattiva un nuovo documento, la

dichiarazione di prestazione (DoP), nella lingua di riferimento

Il CPR ridefinisce il processo per ottenere la marcatura CE di un prodotto da costruzione



Ottenuto a seguito di:

- Giudizio di conformità del prodotto con le specifiche europee (Benestare Tecnici Europei ETA);

- Controlli di produzione di fabbrica e ispezioni nello stabilimento da parte dell’Organismo notificante;

Marcatura CE0672-CPD-0001Hilti AG,stabilimento 198ETA-98/00010672

Per i materiali e prodotti per uso strutturale innovativi il produttore potrà pervenire allaMarcatura CE in conformità a Benestare Tecnici Europei.

Per i materiali e prodotti recanti la Marcatura CE sarà onere del Direttore dei Lavori,in fase di accettazione, accertarsi del possesso della marcatura stessa erichiedere ad ogni fornitore, per ogni diverso prodotto, il Certificato ovveroDichiarazione di Conformità alla parte armonizzata della specifica norma europeaovvero allo specifico Benestare Tecnico Europeo, per quanto applicabile.

D.M. 14/01/2008 - NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONE

Inquadramento normativo



Nell’ ETA di un ancorante sono raggruppate tutte le informazioni tecniche necessarie del prodotto stesso, come:

• Modalità di posa;

• Diametri certificati;

• Profondità di posa certificate;

• Eventuale validità per calcestruzzo fessurato;

• Intervalli di temperatura di esercizio certificati;

• Interassi minimi e distanze minime dai bordi;

• Tensione caratteristica di aderenza;

• Coefficienti di sicurezza;

• Coppie di serraggio.

Contenuto dell’ETA




ResistenzeSollecitazioni

Progettazione e certificazione dei ancoranti

European Committee for Standardization (CEN)

European Organization for Technical Approval (EOTA)

European Technical Approval (ETA)

Applicazione

European Technical ApprovalGuideline (ETAG o EAD)

Organizzazione

Codice/Standard

Linea Guida

Certificazione

Eurocodici


CEN-TS 1992-4:2009

EOTA TR045



Inquadramento normativoEvoluzione della normativa sugli ancoranti

� 1982: 1º Metodo di calcolo per ancoranti nel calcestruzzo pubblicato a livello mondiale

� 1989: Nasce l’ EOTA (European Organisation for Technical Approvals)

� 1997: EOTA pubblica la linee guida ETAG No. 001: “Linea guida per il benestare tecnico europeo di Ancoranti metallici da utilizzare nel calcestruzzo”

� 2007: EOTA pubblica Technical Report 029 “Metodo di progettazione per Ancoranti Chimici”

� 2009: Il CEN (Comitée Europeèn de Normalisation) pubblica il CEN-TS 1992-4, che diverrà diverrà parte integrante dell’EC2 entro il 2015



Agenda







Una linea guida ETAG è un documento preparatoda e per gli Organismi di Approvazione

Stabilisce criteri per la valutazione di caratteristiche/requisiti di un prodotto o di una famiglia di prodotti (Benestare Tecnici Europei)

• descrizione e classificazione principi di funzionamento

• requisiti specifici dei prodotti nell’ambito del significato dei requisiti essenziali (Resistenza meccanica, Sicurezza nell’uso)

• criteri di valutazione rispondenza all’uso (metodo di progettazione, installazione, imballaggio, trasporto, stoccaggio…)

• procedure di prova

• metodi di valutazione ed interpretazione dei risultati di prova

• procedure di Attestazione di Conformità

• periodo di validità dell’approvazione


Contenuti



• Parte 1: Ancoranti in generale

• Parte 2: Ancoranti ad espansione “a controllo di coppia”

• Parte 3: Ancoranti sottosquadro

• Parte 4: Ancoranti ad espansione “a controllo di spostamento”

• Parte 5: Ancoranti chimici

• Parte 6: Ancoranti multipli per impieghi non strutturali

• Allegato A: Procedure di prova

• Allegato B: Prove relative alle condizioni di servizio ammissibili

• Allegato C: Metodo per la progettazione degli ancoraggi

Ancoranti metallici nel calcestruzzo


Allegati

ancoranti meccanici

ad espansioneAncoraggi: sottosquadro

ancoranti chimici








Tasselli meccanici sottosquadro: funzionamento per forma

N

R

R

N ≤ R


Meccanismo di tenuta per forma nel materiale base

Il carico applicato N viene equilibrato dalle forze di reazione R prodotte dall’incastrocreato nel materiale base



Linea Guida Europea ETAG 001Tasselli meccanici ed espansione: funzionamento per attrito

N

R

R

N ≤ R

Il carico applicato N viene equilibrato dalle forze di reazione R prodotte dall’incastrocreato nel materiale base

Tassello a controllo di coppiaFexp

R

R

Fexp

Tassello a controllo di spostamento

Fexp > 3N

Fexp

Fexp

R

R

Fexp > 3N



R

N

A

Linea Guida Europea ETAG 001Tasselli meccanici a vite: funzionamento per forma e attrito La resistenza è dovuta all’azione combinta della componente di reazione per forma Re per attrito A



N = R


Il carico applicato N viene trasmesso al materiale base per mezzo di adesione chimicatra l’ancorante e la parete del foro. E’ principio unico degli ancoranti chimici.

Tasselli chimici: funzionamento per adesione

tensileload

Ntensile

loadN

Adesione FormaResina + barra filettata









• Allegato A: Procedure di prova

• Allegato B: Prove relative alle condizioni di servizio ammissibili

• Allegato C: Metodo per la progettazione degli ancoraggi

Allegati

� basato su coefficienti di sicurezza parziali

� tiene conto della direzione del carico

� tiene conto delle diverse modalità di rottura



ETAG 001 Annex C – Coefficienti parziali di sicurezza


(ETA)

action resistance

Sd

mean ultimateresistance

characteristicresistance

design resistance

environmental conditions (temperature, durability)

5% fractile

designaction

characteristicvalue of action

recommendedload

partial safety factorfor material(anchor,base material)

partial safety factorsfor action

Partial safety factorconcept

Rd



• Direzione del carico rispetto all’asse dell’ancorante:

• Direzione del taglio rispetto al bordo libero dell’elemento in calcestruzzo:

.

ETAG 001 Annex C – Direzione del carico




Trazione

Acciaio Calcestruzzo

cono

cls

estr

azio

ne

split

ting

Trovare la minima resistenza di progetto

com

bin

ata

�Tensioni elevate�Qualità del calcestruzzo

Rottura lato acciaio Rottura conicadel calcestruzzo

�Tensioni elevate�Qualità del calcestruzzo

Trazione


cono

cls

estr

azio

ne

split

ting


com

bin

ata

�Posa non corretta�Qualità del calcestruzzo

Rottura per estrazione Rottura per splitting

�Spessore materiale base�Qualità del calcestruzzo

ETAG 001 Annex C – Modalità di rottura a trazione




ukSsRk fAN ��,

Mp

pRkpRd

NN

�,

, �

Mc

cRkcRd

NN

�,

, �NucrNreNecNsNc

NccRkcRk A

ANN ,,,,0

,

,0,, ��

Prevenuta se vengono rispettate le opportune condizioni geometriche di posa: distanza dal bordo, interasse, spessore materiale base (cmin, smin, hmin )

Ms

sRksRd

NN

�,

, �Rottura lato

acciaio

Rottura conicadel calcestruzzo

Rottura per estrazione

Rottura per splitting

N Rk,p: valore presente nell’ETA dell’ancorante

Si c

onsi

dera

la m

inim

are

sist

enz

a

Resistenza caratteristica RkETAG 001 Annex C – Resistenza di progetto a trazione


Rd



�Qualità dell’acciaio

Rottura lato acciaio per taglio puro

Rottura lato acciaio per taglio con flessione

�Qualità dell’acciaio�Eccentricità

Taglio


tagl

io p

uro

fless

ione

rottu

ra

bord

o


pry-

out

�Distanza dal bordo�Qualità del calcestruzzo

Rottura del bordo Rottura per pry-out

�Ancoranti corti e rigidi�Qualità del calcestruzzo

Taglio


tagl

io p

uro

fless

ione

rottu

ra

bord

o


pry-

out

ETAG 001 Annex C – Modalità di rottura a taglio




Ms

sRksRd

VV

�,

, �Rottura acciaio

taglio puro

Rottura acciaio taglio/flessione

Rottura del bordo

Rottura per pry-out

Si c

onsi

dera

la m

inim

are

sist

enz

a

cRkcpRk kNV ,, �Mc

cpRkcpRd

VV

�,

, �

ukSsRk fAV �� 5.0,

�sRkM

smRk

MV ,

,

��

Ms

smRksmRd

VV

�,

, �

VucrVVecVsVhVc

VccRkcRk A

AVV ,,,,,0

,

,0,, ��

Mc

cRkcRd

VV

�,

, �

ETAG 001 Annex C – Resistenza di progetto a taglio


Resistenza caratteristica Rk Rd



ETAG 001 Annex C – Modalità di rottura


Inizio

Trazione


Con

o ca

lces

tr.

estr

az.

Spl

ittin

g

Trovare le minima resistenza di progetto

Taglio


Tagl

io p

uro

Fle

ssio

ne

Col

lass

o

del b

ordo

pry-

out


Azione combinata



Agenda







• Profondità di posa variabile

• Modalità di rottura combinata estrazione – rottura conica

Principali differenze con ETAG 001-Annex C

Progettazione degli ancoranti chimici: TR029



Profondità di posa variabile

hef

Profondità di infissionestandard

ETAG 001, Annex C

hefhef

hef

Profondità di infissionevariabile

EOTA TR 029• ≥ 100 mm

• hmin ≥ hef + 30 mm

• ≥ hef + 2 d0

Spessore min materiale base

Cosa cambia?

Tipo di rottura

Interasse e distanzadal bordo critici




Grafico-tipo dei meccanismi di rottura delle barre filettateancorate con resine

Rottura del cono di calcestruzzo

Rottura combinata sfilamento - cono

Rottura lato acciaio

Profondità di posa

Ca

rico




0

20

40

60

80

100

120

140

0 50 100 150 200 250 300

embedment depth [mm]

des

ign

res

ista

nce

[kN

]

M16, fixed M20, fixed

M16, bond M20, bond

M16, steel M20, steel

concrete cone Sd

Profondità di posa fissa

M16 (125 mm): Rd = 44,9 kN

M20 (170 mm): Rd = 75,4 kN

M16 (125 mm) M20 (170 mm)

122 % utilization 73 % utilization

- Verifica agli SLU: Sd ≤ Rd

- Esempio: Hilti HIT-RE 500-SD con barre HIT-V, singolo ancorante, cls C 40/50

- Carico di progetto: Sd = 55 kN

Profondità di posa variabile – esempio di calcolo




0

20

40

60

80

100

120

140

0 50 100 150 200 250 300

embedment depth [mm]

desi

gn

res

ista

nce

[kN

]

M16, fixed M20, fixedM16, variable M20, variableM16, bond M20, bondM16, steel M20, steelconcrete cone Sd

Profondità variabile di posa

M16 (154 mm): Rd = 55,3 kN

M20 (138 mm): Rd = 55,1 kN

M16 (154 mm) M20 (138 mm)

99,5 %utilization 99,8 utilization

- Verifica agli SLU: Sd ≤ Rd

- Esempio: Hilti HIT-RE 500-SD con barre HIT-V, singolo ancorante, cls C 40/50

- Carico di progetto: Sd = 55 kN

Profondità di posa variabile – esempio di calcolo




Progettazione degli ancoranti chimici: TR029Rottura combinata pull-out + cono calcestruzzo

Inizio

Trazione


Con

o ca

lces

tr.

estr

az.

Spl

ittin

g

Trovare le minima resistenza di progetto

Taglio


Tagl

io p

uro

Fle

ssio

ne

Col

lass

o

del b

ordo

pry-

out


Azione combinata

Rot

tura

co

mbi

nata



Progettazione degli ancoranti chimici: TR029Rottura combinata pull-out + cono calcestruzzo

ukSsRk fAN ��,

Mp

pRkpRd

NN

�,

, �

Mc

cRkcRd

NN

�,

, �

Prevenuta se vengono rispettate le opportune condizioni geometriche di posa: distanza dal bordo, interasse, spessore materiale base (cmin, smin, hmin )

NucrNreNecNsNc

NccRkcRk A

ANN ,,,,0

,

,0,, ��

Ms

sRksRd

NN

�,

, �Rottura lato

acciaio

Rottura conicadel calcestruzzo

Rottura per estrazione

Rottura per splitting

N Rk,p: valore presente nell’ETA dell’ancorante

Si c

onsi

dera

la m

inim

are

sist

enz

a

Resistenza caratteristica Rk

Mc

cRkcRd

NN

�,

, �Rottura combinata

pull-out + cono calcestruzzo

Rd



Agenda







Ca

rico

[kN

]

Spostamento [mm]

Pulizia del foro non adeguata

Foro pulito

Barre filettate con resina ad iniezione classica

Resistenza ultima

Tecnologia e innovazione degli ancoranti chimiciSistema di ancoraggio chimico HIT-HY 200 + barra speciale HIT-Z:

Ininfluenza della pulizia del foro

Spostamento [mm]

Senza pulizia del foro

Foro pulito

Ca

rico

[kN

]

Barre HIT-Z con resina Hilti HIT-HY 200

Resistenza ultima



Meccanismo di funzionamento• La superficie liscia delle eliche consente il

movimento per l’espansione

• La coppia di serraggio attiva ilmeccanismo di espansione

• Le forze di espansione aumentanosignificativamente l’adesione al calcestruzzo

La pulizia non è richiesta grazie alla forma dei cunei appositamente studiata e alle

forze di espansione


Certificazione per foro sporco

Pulizia

Foro

24%

27%

Pulizia resina in eccesso

Inserimento della barra

12%

18%

Iniezione

9%Cambio cartuccia 10%

Tempo risparmiato

Sp

N



6,8

11,1

16

3,8

4,4

14,7

Un ancoraggio su cls non fessurato mostra una distribuzione assial-simmetrica delle tensioni rispetto all’asse dell’ancoraggio. L’equilibrio ègarantito da questo anello circolare di tensioni.

Un ancoraggio su cls fessurato mostra una redistribuzionedelle tensioni all’interno del calcestruzzo, riducendo l’areain cui avviene la trasmissione delle forze nel calcestruzzo

crack plane


Effetti della fessurazione sulle prestazioni di un ancorante

HIT-HY 200con HIT-Z

HIT-HY 200con HIT-V

Calcestruzzo fessurato

Calcestruzzo non fessurato

• Solo l’8% di riduzione della resistenza con lebarre HIT-Z su cls fessurato vs. non-fessurato

• HIT-HY 200 con barre HIT-Z ha prestazionimigliori in termini di carico, sia su cls fessuratoche su cls non-fessurato

tensione di aderenza di progetto per barre M16 (N/mm2)



Testa a 4 taglienti per ilcalcestruzzo armato

� stessa resistenza e durata dellepunte TECX e TEYX

Adattatore per aspiratore

Fori sulla testa per aspirare la polvere

Perforazione e Pulizia in un solo passaggioLa polvere viene trasportata all’interno

della punta grazie all’aspiratore collegato

� Pulizia perfetta

ConnessioneSDS PLUS e SDS

MAX

Tecnologia e innovazione degli ancoranti chimiciPulizia del foro Standard

Pulizia del con punta aspirante HDB



Grazie per l’attenzione.

il fissaggio mediante ancoranti chimici e meccanici · hilti. passione. performance....

Documents