PROFILI HALFEN HTA-CE INFORMAZIONI TECNICHE PROFILI HALFEN HTA-CE 11-IT EDILIZIA European Technical Approval ETA - 09/0339 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Generalità ETA: European Technical Approval Vantaggi dei profili HALFEN HTA-CE ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 Nel 2010 l’Istituto Tedesco per la Tecnica delle costruzioni DIBt (membro EOTA) ha rilasciato il benestare ETA-09/0339 (European Technical Approval) per i profili HALFEN HTA-CE. Questa nuova approvazione è valida senza limiti nei 30 stati d’Europa. Il dimensionamento dei profili, considerati in questa approvazione ETA, viene eseguito secondo le nuove Norme Europee CEN/TS 1992-4 “Progettazione degli ancoraggi per l‘utilizzo nel calcestruzzo” Queste norme riassumono lo stato attuale della tecnologia per il dimensionamento degli ancoraggi nel calcestruzzo e lo stato delle ricerca. (vedere anche pagine 3 e 5). ▪ É possibile considerare le varie classi di resistenza del calcestruzzo, le condizioni geometriche al contorno e qualsiasi combinazione di carico. Come risultato, il progettista, lavorando conformemente a tale approvazione in tutte i casi applicativi, aumenta la certezza di rispettare le normative vigenti e riduce le possibili controversie legali con le controparti tecniche: Committente, Direzione Lavori, Collaudatori. ▪ Il progettista avendo numerose opzioni di calcolo può ottenere la soluzione economicamente e tecnicamente più efficace. Per cui, per esempio, la capacità portante può essere influenzata positivamente mediante l‘uso di diverse modellazioni e simulazioni. ▪ E‘ necessario un programma di prove molto raffinato e dettagliato per ottenere l‘approvazione ETA per un prodotto. Inoltre, tutti i criteri previsti dall’ ETA, devono essere pienamente soddisfatti. Solo così, progettisti ed utilizzatori possono essere certi che i profili HALFEN HTA-CE soddisfino tutte le caratteristiche richieste. Inoltre, le caratteristiche dei diversi prodotti sono confrontabili, dal momento che queste sono determinate con lo stesso identico programma di prove. ▪ Se i progettisti e gli utilizzatori usano i profili HALFEN HTA-CE in accordo a quanto prescritto dalle ETA, considerano i regolamenti nazionali di 2 ben 30 paesi dell’Unione Europea. Il marchio CE, inoltre, certifica che tutti le prescrizioni delle ETA siano soddisfatte. I profili approvati in questo modo possono essere usati al di fuori dei confini nazionali, per cui, i progettisti hanno la massima sicurezza progettuale per i progetti internazionali. Questo si può applicare, in particolare, per i prefabbricati di calcestruzzo, che hanno l’obbligo di rispettare il marchio CE per l’intero manufatto prodotto. ▪ Dal momento che ETA impone anche precisi standard in merito al controllo di qualità nel corso della produzione corrente, l’utilizzatore ha la garanzia che i profili HALFEN HTA-CE corrispondano sempre alla stessa elevata qualità dei campioni utilizzati nei procedimenti d’approvazione. P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Generalità Norme Standard Europee CEN/TS 1992-4 Pianificazione ottimizzata per l’intera Unione Europea ▪ Le nuove Norme Europee: CEN/ TS 1992-4 sono state pubblicate nel 2009 e definiscono il metodo di calcolo per la “Progettazione degli ancoraggi per l‘utilizzo nel calcestruzzo” ▪ Queste Norme rappresentano quindi lo stato dell’arte e possono essere comunemente utilizzate. ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 ▪ Per poter applicare questo nuovo metodo di calcolo europeo, è indispensabile conoscere le capacità portanti ed i coefficienti di forma. Queste e le altre specifiche prescrizioni per un corretto dimensionamento sono l‘oggetto dell’ European Technical Approval: ETA-09/0339. ▪ Questo nuovo metodo di calcolo è supportato da un software per il dimensionamento completo, chiaro e specifico. ▪ Le due serie di profili: HALFEN HTA conformi alle normative tedesche per le costruzioni ed HALFEN HTA-CE conformi all’ETA, forniscono agli utilizzatori elevati standard di qualità, cosicchè l’utilizzatore possa liberamente scegliere uno dei due metodi di dimensionamento. I profili scelti possono successivamente essere utilizzati nella progettazione, forniti ed installati correttamente. Premesse alle CEN/TS 1992-4 Le norme europee CEN sono state create con l’obiettivo di uniformare il dimensionamento degli ancoraggi nel calcestruzzo sulla base di una normativa comune. Tutti i sistemi di fissaggio sono regolati da questa normativa. Il comitato per la redazione delle CEN/TC 250/SC 2/WG 2 “Progettazione degli ancoraggi per l‘utilizzo nel calcestruzzo” è stato fondato nel 2000 con rappresentanti di 9 nazioni europee. Nel 2009, la serie di questi regolamenti è stata pubblicata come CEN/TS 1992-4, “TS” che sta per “Specifiche tecniche”. Questo è uno standard preliminare con l’obiettivo di trasferirne il contenuto ad uno standard europeo. Con la sua pubblicazione, questo standard preliminare rappresenta lo stato dell’arte e può essere utilizzato in pratica. Si compone di cinque parti: “General”, “Headed Fasteners”, “Anchor Channels”, “Post-Installed Fasteners-Mechanical Systems” e “Post-Installed Fasteners-Chemical Systems”. 3 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Generalità Norme Standard Europee CEN/TS 1992-4 Queste specifiche tecniche diventeranno parte della norma europea per il calcestruzzo EN1992. Con la pubblicazione di questa ETA si è aperta una nuova via alla pubblicazione di tutte le risorse e documentazioni tecniche di interesse comune. Le CEN/TS 1992-4 potranno essere utilizzate solo se è disponibile una precisa specifica tecnica per i sistemi di fissaggio, che ne confermi la possibilità di utilizzo e che ne indichi i valori caratteristici necessari per il dimensionamento. Nel caso dei prodotti da costruzione, questo documento è rappresentato dall‘ European Technical Approval: ETA. Per i profili HALFEN HTA-CE questa è l’ ETA09/0339. L’ETA verifica la possibilità di usare un prodotto da costruzione secondo quanto definito dal CPD (Construction Products Directive). L’ETA si basata su prove, controlli e una valutazione tecnica da parte di organismi nominati dagli Stati membri dell’UE. Comprende tutte le caratteristiche del prodotto che possono essere significative per la conformità ai requisiti di legge degli Stati membri, per cui il relativo livello di prestazioni richieste può essere diverso a livello nazionale a seconda dello scopo previsto. Deve essere verificata la trasmissione dei carichi applicati localmente al profilo. A questo scopo, la parte 3 delle CEN/TS 1992-4 fornisce un metodo per calcolare la risultante di carichi del profilo. Le resistenze lato acciaio sono elencate nell’ European Technical Approval. Le capacità portanti sono ottenute mediante equazioni per il dimensionamento. Tutte le caratteristiche che influenzano la capacità portante del profilo sono prese in considerazione nella ETA. I profili HALFEN possono essere utilizzati con tutte le classi di resistenza del calcestruzzo dal C12/15 al C90/105. La resistenza prevista da progetto è inserita nelle verifiche effettuate. Il concetto di dimensionamento flessibile consente lo sviluppo di costruzioni in calcestruzzo armato che utilizzino elementi di spessore sempre più sottile con sempre maggiori capacità prestazionali del calcestruzzo. La resistenza alla rottura del calcestruzzo è, ad esempio, superiore del 55% in un calcestruzzo di classe C50/60 rispetto ad uno di classe C20/25. É quindi possibile compensare distanze dai bordi inferiori, attraverso l‘utilizzo di una calcestruzzi con maggiore resistenza. Identificazione I Profili HALFEN HTA-CE ricevono il marchio CE con l‘ European Technical Approval. Questo permette agli utilizzatori di aver un accesso “regolamentato” al mercato europeo. Il marchio CE è il simbolo di un prodotto che corrisponde ai requisiti imposti dalla Comunità Europea al fabbricante. Esso può essere applicato solo se la direttiva è applicabile per il prodotto che prevede il marchio CE. Con il marchio CE, HALFEN conferma che è stata utilizzato il metodo richiesto per la verifica della conformità del prodotto. ETA - 09 / 0339 432 - CPD-8394-01 Profili Halfen HTA-CE formati a freddo 4 Profili Halfen HTA-CE laminati a caldo P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Generalità Metodo di verifica secondo le CEN/TS 1992-4 Il metodo per il dimensionamento dei profili contenuti nella Parte 3 delle Norme è stato completamente ridefinito. Le verifiche richieste nei confronti della rottura per splitting e blow-up non sono necessarie, secondo l’ETA-09/0339, quando i profili HTA-CE sono caricati. Le verifiche necessarie sono riportate nella seguente tabella: Verifiche secondo le CEN/TS 1992-4 Carichi di trazione Carichi di taglio Tipologia di rottura Rottura dell‘acciaio Tipologia di rottura Ancoraggio NaEd ≤ NRd,s,a Collegamento tra ancoraggio e profile NaEd ≤ NRd,s,c Flessione localizzata del labbro del profilo NEd ≤ NRd,s,l Bullone NEd ≤ NRd,s,s Flessione del profilo MEd ≤ MRd,s,flex Rottura per estrazione NaEd ≤ NRd,p Rottura a cono di calcestruzzo NaEd ≤ NRd,c Rottura dell‘acciaio Ancoraggio VaEd ≤ VRd,s,a Collegamento tra ancoraggio e profile VaEd ≤ VRd,s,c Flessione localizzata del labbro del profilo VEd ≤ VRd,s,l Bullone VEd ≤ VRd,s,s Rottura per pry-out VaEd ≤ VRd,cp Rottura del bordo del calcestruzzo VaEd ≤ VRd,c Qui NEd e VEd sono usati per il carico di trazione o di taglio che agisce sui bulloni, mentre NaEd e VaEd sono I carichi sugli ancoraggi risultanti dal carico sul profilo. Il CEN/TS 1992-4 controlla anche la necessità di armatura supplementare. Ulteriori verifiche devono essere eseguite per questa ragione. Visione complessiva dei profili HALFEN HTA -CE hef hinst Informazioni dettagliate sul CEN/TS 1992-4, Parte 1 e 3 e sulle verifiche necessarie per i profili possono essere trovate nella brochure “Dimensioning of Anchor Channels” pubblicata dall’associazione tedesca VBBF in collaborazione con HALFEN. Questa è disponibile per il download gratuito nel sito www.halfen.de t y f hch y d Hinst è l‘altezza necessaria per la posa in opera bch Geometria dei profili HALFEN HTA-CE 5 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Visione complessiva dei profili HALFEN HTA-CE Valori caratteristici dell‘HTA-CE Profilo HTA-CE 72/48 HTA-CE 72/49 HTA-CE 55/42 HTA-CE 52/34 HTA-CE 54/33 Laminati a caldo Formati a freddo Laminati a caldo Laminati a caldo Formati a freddo Versione 72 54.5 Materiale 22.5 22 7.9 26 33 33.5 12.9 9.9 33 42 49 48.5 5 15.5 33 53.5 52.5 10.5 72 acciaio A4 HCR Bulloni HS 72/48 HS 72/48 HS 50/30 HS 50/30 HS 50/30 Filetto M 20 - M 30 M 20 - M 30 M 10 - M 24 M 10 - M 20 M 10 - M 20 129 129 109 88 88 44.4 30.6 57.8 39.7 sslb [mm] Capacità portante del profilo NRd,s,l = NRd,s,c [kN] 55.6 VRd,s,l [kN] 72.2 55.6 30.6 steel 7472 - 5606 2933 2595 NR 7630 7493 - 2996 2595 hinst [mm] (191) (192) 182 (185) 161 (164) 161 (164) bch [mm] 72 72 54.5 52.5 53.5 hch [mm] 48.5 49 42 33.5 33 349721 293579 187464 93262 72079 hef [mm] 179 179 175 155 155 cmin [mm] 150 150 100 100 100 MRd,s,flex [Nm] Geometria Iy [mm4] steel NR ( ) I valori in parentesi sono per ancoraggi saldati 6 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Visione complessiva dei profili HALFEN HTA-CE HTA-CE 50/30 HTA-CE 49/30 HTA-CE 40/22 HTA-CE 40/25 HTA-CE 38/17 HTA-CE 28/15 Laminati a caldo Formati a freddo Laminati a caldo Formati a freddo Formati a freddo Formati a freddo 49 50 18 18 15.25 17.5 25 5.6 6.0 22 28 38 23 30 7.39 30 7.85 22.5 40 39.5 18 12 HS 50/30 HS 50/30 HS 40/22 HS 40/22 HS 38/17 HS 28/15 M 10 - M 20 M 10 - M 20 M 10 - M 16 M 10 - M 16 M 10 - M 16 M 6 - M 12 81 81 65 65 52 42 11.1 10.0 5.0 17.2 11.1 17.2 22.4 14.4 1772 1455 936 956 504 276 1810 1485 939 931 516 282 100 (161) 100 (161) 87 (87) 89 (89) 81 (82) 50 (79) 49 50 39.5 40 38 28.0 30 30 23 25 17.5 15.25 19703 20570 51904 41827 8547 4060 19759 19097 94 94 79 79 76 45 75 75 50 50 50 40 7 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Gamma prodotti Identificazione Materiale dei profili Denominazione 1.0038 / 1.0044 HTA-CE 38/17 A4: 1.4401/1.4404/1.4571 HTA-CE 38/17 - A4 HCR: 1.4529 / 1.4547 HTA-CE 38/17 - HCR Tipologie identificative: Sul retro del profilo, all’interno. In aggiunta, sul profilo laterale per tutti i tipi di riempimento Lunghezze disponibili e numero di piedini La gamma dei profili standard HALFEN con l’European Technical Approval (ETA) è elencata nella tabella a lato. Altre lunghezze e numeri di profili sono disponibili a richiesta. Gamma dei profili standard Lunghezza [mm] / Numero di ancoraggi HTA-CE 72/48 HTA-CE 72/49 HTA-CE 55/42 HTA-CE 40/25, 50/30, 49/30, 52/34, 54/33 HTA-CE 40/22 HTA-CE 28/15, 38/17 150/2 150/2 150/2 150/2 150/2 100/2 200/2 200/2 200/2 200/2 200/2 150/2 250/2 250/2 250/2 250/2 250/2 200/2 300/2 300/2 300/2 300/2 300/2 250/2 350/2 350/2 350/2 350/3 350/3 300/3 450/3 450/3 450/3 400/3 400/3 350/3 650/3 650/3 650/3 550/3 550/3 450/3 950/4 950/4 950/4 800/4 800/4 550/4 6070/21 1050/5 1050/5 850/5 6070/21 3030/13 1300/6 1050/6 6070/25 1550/7 3030/16 1800/8 6070/31 2050/9 2300/10 2550/11 3030/13 6070/25 Distanza tra gli ancoraggi ≤ 300 mm non applicabile per HTA-CE 52/34, HTA-CE 54/33 non applicabile per HTA-CE 40/22 - A4 8 Distanza tra gli ancoraggi ≤ 250 mm Distanza tra gli ancoraggi ≤ 200 mm P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Gamma prodotti / Geometria Lunghezze fisse standard – Specifico ordine di produzione HTA-CE 28/15, HTA-CE 38/17 HTA-CE 40/22, 40/25, 49/30, 50/30, 52/34, 54/33 HTA-CE 55/42, HTA-CE 72/48 Lunghezza [mm] / Numero di ancoraggi Lunghezza [mm] / Numero di ancoraggi Lunghezza [mm] / Numero di ancoraggi 1250/7 1450/8 1650/9 1850/10 1050/5 1300/6 1550/7 1800/8 1250/5 1550/6 1850/7 2150/8 2050/11 2250/12 2450/13 2650/14 2050/9 2300/10 2550/11 2800/12 2450/9 2750/10 3030/11 3350/12 2850/15 3030/16 3250/17 3450/18 3030/13 3300/14 3550/15 3800/16 3650/13 3950/14 4250/15 4550/16 3650/19 3850/20 4050/21 4250/22 4050/17 4300/18 4550/19 4800/20 4850/17 5150/18 5450/19 5750/20 4450/23 4650/24 4850/25 5050/26 5050/21 5300/22 5550/23 5800/24 - - - - 5250/27 5450/28 5650/29 5850/30 - - - - - - - - Distanza tra gli ancoraggi ≤ 250 mm Distanza tra gli ancoraggi ≤ 200 mm Distanza tra gli ancoraggi ≤ 300 mm Distanze minima dal bordo e interasse minimo tra i bulloni rispettate. La distanza minima “s” tra un bullone ed un altro non può essere inferiore al valore 5x ds secondo quanto prescritto da ETA. A seconda del profilo utilizzato e della dimensione del relativo bullone HALFEN, sono definite le distanze minime dai bordi dei profili che devono essere Distanze dal bordo e tra i bulloni [mm] Profili HTA-CE 28/15 38/17 40/25 40/22 c1,2 NE,2 ss e2,2 ss c2,2 49/30 50/30 NE,1 VE,2 c2,1 54/33 52/34 VE,1 e2,1 c1,1 55/42 72/49 72/48 h M ss,min cmin emin 6 30 40 15 8 40 40 15 10 50 50 25 12 60 60 35 10 50 50 25 12 60 60 35 16 80 80 55 10 50 50 25 12 60 60 35 16 80 80 55 10 50 75 50 12 60 75 50 16 80 80 55 20 100 100 75 10 50 100 65 12 60 100 65 16 80 100 65 20 100 100 65 10 100 100 65 12 60 100 65 16 80 100 65 20 100 100 65 24 120 120 85 20 100 150 115 24 120 150 115 27 135 150 115 30 150 150 115 9 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Bulloni HALFEN testa a martello Caratteristiche dei bulloni Bulloni HALFEN testa a martello è la resistenza ai carichi di taglio e M0Rd,s,s è la resistenza a flessione del bullone dovuta ad un taglio applicato con un braccio di leva. Valori di resistenza per il dimensionamento Materiale 4.6 8.8 A4-50 A4-70 HTA-CE 72/48, 72/49 Bullone HS 72/48 58 Dimensione del bullone l [mm] M6 M8 M 10 M 12 M 16 M 20 M 24 M 27 M 30 15 NRd 4.0 7.3 11.6 16.9 31.4 49.0 70.6 91.8 112.2 20 VRd 2.9 5.3 8.3 12.1 22.6 35.2 50.7 66.0 80.6 MRd 3.8 9.0 17.9 31.4 79.8 155.4 268.9 398.7 538.7 NRd 10.7 19.5 30.9 44.9 83.7 130.7 188.3 244.8 299.2 VRd 6.4 11.7 18.6 27.0 50.2 78.4 113.0 146.9 179.5 MRd 9.8 24.0 47.8 83.8 213.1 415.4 718.4 1065.2 1439.4 NRd 3.5 6.4 10.1 14.8 27.4 42.8 61.7 80.2 98.1 VRd 2.5 4.6 7.3 10.6 19.8 30.9 44.5 57.9 70.7 MRd 3.2 7.9 15.7 27.5 70.0 136.3 235.8 349.7 472.5 NRd 7.5 13.7 21.7 31.6 58.8 91.7 132.1 171.8 210.0 VRd 5.4 9.9 15.6 22.7 42.2 66.0 95.1 123.6 151.0 MRd 6.9 16.8 33.5 58.8 149.4 291.3 503.7 746.9 1009.2 Determinazione della lunghezza dei bulloni testa a martello HALFEN l req t fix lreq h f tfix vmin Bullone HALFEN Testa a martello f h vmin = Lunghezza bullone necessaria = Spessore fissabile delle parti collegate = Altezza delle labbra del profilo = Spessore della rondella = Altezza del dado EN ISO 4032 + tolleranza approx 5 (7 da M20) mm l Le azioni resistenti dei bulloni testa a martello HALFEN nelle diverse dimensioni, materiali e classi di resistenza sono riportate di seguito. NRd,s,s è la resistenza al carico di tensione, VRd,s,s Adatti per il profilo M 20 M 24 M 27 M 30 FV4.6 FV4.6 FV4.6 FV8.8 FV4.6 25 30 35 40 45 A4-50 50 FV4.6 FV4.6 FV4.6 FV4.6 FV8.8 55 60 65 70 72 75 GVs8.8 l req = t fix + f + h + vmin 80 Dimensioni delle labbra del profilo f Dimensioni Vmin Profili f [mm] 28/15 2.25 3.0 87 FV4.6 A4-50 FV4.6 GVs8.8 GVs8.8 150 FV4.6 FV4.6 GVs8.8 FV4.6 FV4.6 FV4.6 FV4.6 100 Diametro del bullone vmin [mm] 38/17 M6 11.0 40/22 6.0 M8 12.5 40/25 5.6 5.4 M10 14.5 49/30 7.39 17.0 50/30 7.85 M16 20.5 52/34 10.5 M20 26.0 54/33 7.9 200 M24 29.0 55/42 12.9 250 M27 31.5 72/48 15.5 300 M30 33.5 72/49 9.9 M12 10 125 FV4.6 L = Filetto sinistrorso, T = Filettatura parziale P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Bulloni HALFEN testa a martello HTA-CE 55/42 HTA-CE 55/42, 52/34, 54/33, 50/30, 49/30 HTA-CE 40/22, 40/25 HTA-CE 38/17 HTA-CE 28/15 HS 50/30 HS 50/30 HS 40/22 HS 38/17 HS 28/15 41 41 29 2,5 20 l l l l l 3 M 24 M10 M 12 M 16 M 20 M 10 GVs4.6 FV4.6 GVs4.6 A4-50 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 A4-70 M 12 M 16 GVs4.6 M 10 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 A4-70 A4-50 A4-50 M 12 GVs4.6 A4-70 M 16 GVs4.6 A4-50 A4-70 FV4.6 GVs4.6 A4-70 FV4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 A4-70 HCR-50 A4-70 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 A4-50 A4-50L FV4.6 GVs4.6 A4-70 GVs4.6 A4-70 A4-50L FV4.6 GVs4.6 A4-50 A4-50L FV4.6 GVs4.6 A4-50 A4-70 HCR-50 A4-70 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 M6 M8 M 10 M12 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-70 GVs4.6 A4-70 GVs4.6 HCR-50 A4-70 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-70 FV8.8 GVs4.6 GVs4.6 HCR-50 A4-70 A4-50L FV4.6 GVs4.6 A4-70 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs8.8 GVs8.8 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 A4-50 HCR-50 A4-50 A4-70 A4-50 GVs4.6 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs8.8 A4-50 FV8.8 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 A4-50 FV8.8 GVs4.6 GVs8.8 A4-70 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 FV8.8 A4-70T FV4.6 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 GVs8.8 HCR-50 A4-50 A4-50L GVs4.6 GVs8.8 A4-70T A4-70T A4-50 GVs4.6 A4-50T FV4.6 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs8.8 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs8.8 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 A4-50L GVs4.6 GVs8.8 A4-50 A4-50L GVs4.6 GVs8.8 A4-50 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs8.8 A4-70 A4-50L GVs4.6 GVs4.6 A4-70 A4-50 A4-50L GVs4.6 A4-50 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-70 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 A4-50 A4-50 A4-50 A4-50 A4-50 A4-50 GVs4.6 GVs8.8 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 FV4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 GVs4.6 A4-50 GVs4.6 GVs4.6 HCR = Elevata resistenza alla corrosione, A4 = Acciaio inox, FV = Zincatura a caldo, zincatura galvanica (con uno speciale rivestimento) 11 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Principi per il dimensionamento Generalità Per la verifica di un profilo sono necessarie le seguenti informazioni: ▪ Tipologia e materiale del profilo HALFEN ▪ Lunghezza del profilo HALFEN con numero ed interasse dei piedini ▪ Posizione del profilo HALFEN nel calcestruzzo in tutte le direzioni ▪ Spessore del elemento in calcestruzzo ▪ Classe del calcestruzzo ▪ Condizione del calcestruzzo, fessurato oppure non fessurato ▪ Presenza di elevata quantità di armatura attorno ai piedini di ancoraggio del profilo ▪ Dimensione del filetto del bullone HALFEN ▪ Posizione dei bulloni ▪ Forza di trazione e di taglio su ciascun bullone Procedura del metodo di verifica 5. Verifica nei confronti della rottura per pull-out del profilo per la verifica di un profilo. 1. Scelta del profilo 6. Verifica nei confronti della rottura a cono del calcestruzzo per la verifica di un profilo. 2. Verifica dei carichi richiesti localmente per trazione, taglio e carico combinato. SUPPORTO TECNICO HALFEN ICT International CompetenceCenter Technology Servizi di ingegneria e raccomandazioni tecniche per I vostri casi specifici. Potete trovare gli indirizzi di tutti I contatti necessari per tutti I prodotti HALFEN sul retro dei cataloghi. 7. Verifica nei confronti della rottura pry-out per carico di taglio. 3. Determinazione del carico complessivo sull‘ancoraggio a seguito dei carichi di tensione e taglio richiesti, secondo l‘area di influenza prevista. 8. Verifica nei confronti della rottura del bordo del calcestruzzo con valutazione di un possibile rinforzo del bordo stesso. Se la verifica non può essere eseguita, si devono determinazione dei rinforzi supplementari. 4. Verifica della connessione tra il bullone ed il profilo. 9. Verifica della rottura del calcestruzzo a seguito di carico combinato, combinazione dei casi 6. e 7 e dei casi 6. ed 8. Se l’ultima verifica non può essere eseguita, si devono determinazione dei rinforzi supplementari. 12 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Principi per il dimensionamento / Esempio Esempio Valori forniti dalle ETA - 09/0339 Valori caratteristici ETA - 09/0339 Coefficienti di sicurezza Appendice ETA bch = 50 mm hch = 30 mm 4 4 Iy = 41827 mm4 4 NRk,s,a = - γMs = - 11 NRk,s,c = 31.0 kN γMs,ca = 1.8 11 NRk,s,l = 31.0 kN γMs,l = 1.8 sslb = 81 mm MRk,s,flex = 1673 Nm NRk,s,s = NRk,p = αch = 0.91 13 hef = 94 mm 13 scr,N = 399 mm 13 ccr,N = 199 mm VRk,s,l = 31.0 kN k5 = 2.0 14 αp = 3.0 14 VRk,s,s = 37.7 kN 11 11 γMs,flex = 1.15 11 62.8 kN γMs = 2.0 12 2,0 · 21,1 = 42,2 kN γMc = 1.5 13 Esempio pratico Profilo HTA-CE 49/30, L = 350 mm, 3 ancoraggi Sbalzo della parte finale del profilo: x = 25 mm Distanza tra gli ancoraggi: s = 150 mm 13 = γMs,l = γMs 1.8 14 1.67 15 25 s = 150 NEd c1,1 = 150 NEd s = 150 VEd 25 2 bulloni M16 4.6, Distanza tra i bulloni 130 mm Area di influenza per ogni bullone (valori per il dimensionamento) NEd = 3.2 kN, VEd = 8.3 kN VEd 130 Calcestruzzo C25/30, fessurato Spessore del componente h = 200 mm Distanza dal bordo c1,1 = 150 mm 200 Isometria dell‘esempio pratico con HTA-CE 49/30 13 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento Verifiche Le verifiche dei bulloni e l’applicazione del carico locale di riferimento sono eseguite direttamente con i carichi definitivi di trazione e di taglio sui bulloni. Se entrambi i carichi sono presenti contemporaneamente, deve essere verificato il carico combinato. Rottura dell‘acciaio del bullone Carico di trazione: NRk,s,s = 62.8 kN, γMs = 2.00, NRd,s,s = 31.4 kN > 2.8 kN βN = 2.8 = 0.102 31.4 Rottura dell‘acciaio del bullone – carico di trazione Carico di taglio: VRk,s,s = 37.7 kN, γMs = 1.67, VRd,s,s = 22.6 kN > 11.1 kN βV = 11.1 22.6 = 0.491 Carico combinato: βN² + βV² = 0.0892 + 0.4912 = 0.249 < 1 Flessione del labbro del profilo Carico di trazione: Rottura dell‘acciaio del bullone - carico di taglio Distanza del bullone: 150 mm > sslb = 81 mm La distanza esistente del bullone non necessita di alcuna riduzione della distanza. NRk,s,l = 31.0 kN, γMs,l = 1.8, NRd,s,l = 17.2 kN > 2.8 kN βN = 2.8 = 0.163 17.2 Carico di taglio: VRk,s,l = 31.0 kN, γMs,l = 1.8 , VRd,s,l = 17.2 kN > 11.1 kN βV = 11.1 = 0.645 17.2 Flessione del labbro del profilo – carico di trazione Carico combinato: βN² + βV² = 0.1632 + 0.6452 = 0.443 < 1 Flessione del labbro del profilo – carico di taglio 14 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento Carico flessionale del profilo Il carico a flessione meno favorevole si ha quando un bullone è montato centralmente tra due piedini di ancoraggio. Il momento flettente è determinato come una trave semplicemente appoggiata. MEd = NEd ⋅ s 2.8 ⋅ 150 = = 105 Nm 4 4 Carico di flessione del profilo MRk,s,flex = 1673 Nm, γMs,flex = 1.15, MRd,s,flex = 1455 Nm > 105 Nm Distribuzione del carico Per la verifica della posizione di un piedino di ancoraggio, i carichi applicati sui bulloni devono essere prima trasmessi ai profili. Il metodo è descritto nella Parte 3 delle CEN/TS 1992-4 ed è applicabile per entrambi i carichi di tensione e taglio. Posizione di carico 1 Il primo bullone si trova direttamente sopra il primo piedino, il secondo bullone è situato ad una distanza di 130 mm. Rispetto all‘inizio del profilo, le posizioni dei bulloni sono a 25 mm e 155 mm. li = 13 ⋅ Iy 0.05 ⋅ s 0.5 = 13 ⋅ 41827 0.05 ⋅ 150 0.5 = 271 mm analizzate due condizioni di carico, alla luce del tipo di profilo e di rottura. La distribuzione del carico dipende dalla rigidezza del profilo e dalla distanza dei piedini di ancoraggio. Per stabilire la posizione effettiva del carico, sono 250 150 150 150 130 Posizione di carico 1 Posizione di carico 1 Ancoraggio 1 Ancoraggio 2 Ancoraggio 3 1.1 Distanza del carico a 25 mm.dall‘ancoraggio [mm] 0 150 300 1.2 A’i = 1 − s/li 1 1 − 150/271 = 0.446 0 1 = 0.691 1.00 + 0.446 + 0 1.3 k = 1/ΣA’i 1.4 NaEd = k ⋅ A’i ⋅ NEd 2.1 Distanza del carico a 155 mm.dall‘ancoraggio [mm] 2.2 A’i = 1 − s/li 0.691 ⋅ 1 ⋅ 2.8 = 1,94 0.691 ⋅ 0.446 ⋅ 2.8 = 0.86 0 130 20 170 1 − 130/271 = 0.520 1 − 20/271 = 0.926 1 − 170/271 = 0.373 1 = 0.691 0.520 + 0.926 + 0.373 2.3 k = 1/ΣA’i 2.4 NaEd = k × A’i ⋅ NEd [kN] 3 Risultante del carico di ancoraggio NaEd (Line 1.4 + 2.4) [kN] Analogo: Risultante del carico di ancoraggio VaEd [kN] 0.550 ⋅ 0.520 ⋅ 2.8 = 0.80 0.550 ⋅ 0.926 ⋅ 2.8 = 1.43 0.550 ⋅ 0.373 ⋅ 2.8 = 0.57 1.94 + 0.80 = 2.74 0.86 + 1.43 = 2.29 0 + 0.57 = 0.57 10.85 9.08 2.27 15 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento 0.446 1 150 li = 271 Determinazione delle forze di ancoraggio dal carico sul bullone 1 0.926 0.520 0.373 2 130 20 170 li = 271 li = 271 Determinazione delle forze di ancoraggio dal carico sul bullone 2 Posizione di carico 2 250 150 150 I bulloni sono disposti simmetricamente al centro del profilo. Rispetto all‘inizio del profilo, le posizioni dei bulloni sono a 110 mm e 240 mm. 150 130 Posizione di carico 2 Load position 2 Ancoraggio 1 1.1 Distanza del carico a 110 mm.dall‘ancoraggio [mm] 1.2 A’i = (li − s)/li 1.3 k = 1/ΣA’i 1.4 NaEd = k ⋅ A’i ⋅ NEd 2.1 Distanza del carico a 240 mm.dall‘ancoraggio [mm] 2.2 A’i = 1 − s/li 2.3 k = 1/ΣA’i 2.4 NaEd = k ⋅ A’i ⋅ NEd [kN] 3 Risultante del carico di ancoraggio NaEd (Line 1.4 + 2.4) [kN] Analogo: Risultante del carico di ancoraggio VaEd [kN] 16 Ancoraggio 2 Ancoraggio 3 85 65 215 1 − 85/271 = 0.686 1 - 65/271 = 0.760 1 − 215/271 = 0.207 1 = 0.691 0.686 + 0.760 + 0.207 0.605 ⋅ 0.686 ⋅ 2.8 = 1.16 0.605 ⋅ 0.760 ⋅ 2.8 = 1.29 0.605 ⋅ 0.207 ⋅ 2.8 = 0.35 215 65 85 1 − 215/271 =0.207 1 − 65/271 = 0.760 1 − 85/271 = 0.686 1 = 0.605 0.207 + 0.760 + 0.686 0.605 ⋅ 0.207 ⋅ 2.8 = 0.35 0.605 ⋅ 0.760 ⋅ 2.8 = 1.29 0.605 ⋅ 0.686 ⋅ 2.8 = 1.16 1.16 + 0.35 = 1.51 1.29 + 1.29 = 2.58 0.35 + 1.16 = 1.51 6.00 10.20 6.00 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento 0.760 0.686 1 85 0.207 65 215 li = 271 li = 271 Determinazione delle forze di ancoraggio dal carico sul bullone 1 0.760 0.686 2 0.207 65 85 215 li = 271 li = 271 Determinazione delle forze di ancoraggio dal carico sul bullone 2 Verifica dell‘ancoraggio al carico di trazione Connessione tra ancoraggio e profilo Ancoraggio 1 nella posizione di carico 1 qui è decisiva NRk,s,c = 31.0 kN, γMs,c = 1.8, NRd,s,c = 17.2 kN > 2.74 kN La rottura dell‘acciaio dii un ancoraggio per carico di trazione non è determinante (ETA, Appendix 11) Rottura per pull-out: Ancoraggio 1 nella posizione di carico 1 qui è decisiva NRk,p = 42.2 kN, γMc = 1.5, NRd,p = 28.1 kN > 2.74 kN βN = 2.74 28.1 Rottura dell‘acciaio della connesione profilo-piedino = 0.098 Rottura a cono del calcestruzzo: Ancoraggio 2 nella posizione di carico 2 qui è decisiva NRk,c = N0Rk,c ⋅ αs,N ⋅ αe,N ⋅ αc,N ⋅ ψre,N ⋅ ψucr,N Balore base Profondità di ancoraggio hef = 94 mm Fattore αch = 0.91 N0Rk,c = 8,5 ⋅ αch ⋅ fck,cube ⋅ hef1,5 = 8,5 ⋅ 0,91 ⋅ 30 ⋅ 941,5 = 38,6 kN Rottura dell‘acciaio del piedino 17 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento Influenza di un ancoraggio adiacente: Distanze assiali caratteristiche scr,N = 399 mm 1 αs,N = s1 scr,N 1,5 150 1+ 1− 399 1.5 1+ 1− = ⋅ NaEd,1 s3 + 1− a N Ed,2 scr,N 1.5 ⋅ NaEd,3 NaEd,2 1 1,51 150 ⋅ + 1− 2,58 399 1.5 1,51 ⋅ 2,58 = 0.633 Influenza del bordo del calcestruzzo dell‘elemento: Caratteristiche della distanza dal bordo ccr,N = 199 mm Distanza dal bordo esistente c1,1 = 150 mm < ccr,N , c1,2 > ccr,N αe,N = (c1/ccr,N)0.5 = (150/200)0.5 = 0.867 <1 Influenza dell‘angolo di calcestruzzo dell‘elemento: Bordo non presente o distanza dal bordo c2 > ccr,N αc,N = 1.0 Influenza di una diffusa armatura: Si considera che la distanza assiale dell‘armatura di rinforzo sia maggiore di 150 mm. Per cui non si considera come armatura diffusa. ψre,N = 1,0 Cono di rottura scr,n scr,n 2 1 0 3 Nsd,2 Nsd,1 Nsd,0 s1 s3 Nsd,3 s2 Influenza di un ancoraggio adiacente Condizione del calcestruzzo: Il calcestruzzo è fessurato. Ψucr,N = 1 βN = = N0Rk,c ⋅ αs,N ⋅ αe,N ⋅ αc,N ⋅ ψre,N ⋅ ψucr,N = 38.6 ⋅ 0.633 ⋅ 0.867 ⋅ 1.0 ⋅ 1.0 ⋅ 1.0 = 21.21 kN, γMc = 1.5, ⋅ NRd,c = 14.14 kN > 2.58 kN 2.58 14.14 = 0.182 Rottura per splitting del calcestruzzo: La verifica non è necessaria secondo le ETA. Rottura per blow-out: La verifica non è necessaria secondo le ETA. Verifiche degli ancoraggi al carico di trazione Rottura per pry-out: Ancoraggio 2 nella posizione di carico 2 qui è decisiva VRk,cp = k5 ⋅ NRk,c k5 = 2.0 VRk,cp = 2 ⋅ 21.20 = 42.42 kN, γMc = 1.5, VRd,cp = 28.28 kN > 10.20 kN βV = 18 10.20 28.28 c1 1 c1,2 Influenza della distanza dal bordo del calcestruzzo c2,1 < ccr,N = 0.361 Influenza dall‘angolo del calcestruzzo c1,1 NRk,c NRk,c P R O F I L I H A L F EN HTA - CE Esempio di dimensionamento Rottura del calcestruzzo di bordo per carico di taglio: Ancoraggio 2 nella posizione di carico 2 qui è decisiva. VRk,c = V0Rk,c ⋅ ψre,V ⋅ αs,V ⋅ αc,V ⋅ αh,V Valore base Il calcestruzzo è fessurato. Il rinforzo del bordo richiede una barra diritta di bordo con diametro > di 12 mm, senza alcuna specifica richiesta per le staffe αp ⋅ ψre,V = 4.1 V0Rk,c ⋅ ψre,V = αp ⋅ ψre,V ⋅ 1,5 fck,cube ⋅ c1 = 4,1 ⋅ Carico di taglio - rottura pry-out 1,5 30 ⋅ 150 = 41,62 kN Influenza di un ancoraggio adiacente: Distanze assiali caratteristiche scr,V = 4 ⋅ c1 + 2 · bch = 4 ⋅ 150 + 2 ⋅ 50 = 700 mm 1 αs,V = 1+ 1− = s1 scr,V 1.5 ⋅ Va Ed,1 s3 + 1− Va Ed,2 scr,V 1.5 ⋅ Va Ed,3 Va Ed,2 1 150 1+ 1− 700 1.5 6.00 150 ⋅ + 1− 10.20 700 1.5 6.00 ⋅ 10.20 Carico di taglio - rottura del bordo del calcestruzzo = 0.550 6.00 10.20 6.00 Influenza dell’angolo di calcestruzzo dell’elemento: Caratteristiche della distanza dal bordo ccr,V = 2 ⋅ c2,1 + bch = 2 ⋅ 150 + 50 = 350 mm 2c1,1 Bordo non presente o distanza dal bordo c2 > ccr,V αc,V = 1.0 2c1,1 Influenza di un ancoraggio adiacente 2 ⋅ hch hch c1,1 Influenza dello spessore del componente: Caratteristiche dello spessore del componente hcr,V = 2 ⋅ c2 + 2 ⋅ hch = 2 ⋅ 150 + 2 ⋅ 30 = 360 mm bch bch Spessore eistente del componente h = 200 mm < hcr,V αh,V = (h/hcr,V)⅔ = (200/360)⅔ = 0.676 VRk,c = 41.26 ⋅ 0.550 ⋅ 1.0 ⋅ 0,676 = 15.33 kN, 2 ⋅ c1 VRk,c = V0Rk,c · ψre,V ⋅ αs,V ⋅ αc,V ⋅ αh,V γMc = 1.5, VRd,c = 10.22 kN > 10.21 kN βV = 10.21 10.22 = 0.999 Influenza dello spessore del componente 19 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Esempio di dimensionamento / Specifiche di capitolato Esempio di dimensionamento Testo di chiarimento Carico combinato: Rottura del calcestruzzo (rottura per blow-out – rottura del bordo di calcestruzzo) Profilo HALFEN HTA-CE 49/30 βN = 0.182 βN + βV 1.2 = Profilo HALFEN HTA-CE 49/30 liscio per il fissaggio regolabile di collegamenti strutturali, in accordo all’European Technical Approval: ETA-09/0339, adatto per l‘ancoraggio in calcestruzzo armato e non armato delle classi minime di resistenza C12/15 e massime C90/105 secondo la EN 206:2000-12, staticamente verificato secondo la CEN/TS 1992-4 Parte 1 e 3. βV = 0.999 0.182 + 0.999 1.2 = 0.984 < 1 Verificato βN = NEd / NRd 1.2 Type HTA-CE 49/30 - FV - 350 – Vf with FV = protezione con zincatura a caldo 350 = lunghezza del profilo [mm], Vf = riempimento in polistirolo 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 βV = NEd / Nzd Carico combinato, rottura del calcestruzzo (rottura per blow-out – rottura del bordo di calcestruzzo) ETA - 09 / 0339 432-CPD-8394-01 Tutte le voci di capitolato sono disponibili nella service area su www.halfen.de 20 P R O F I L I HA L FE N HTA - CE Software Software HALFEN per HTA -CE ▪ il posizionamento dei carichi in un definito campo di regolazione, in alternativa allo spostamento del bullone definito su tutta la lunghezza del profilo completo. ▪ Verifica dei bulloni associati al profilo HALFEN La geometria ed i carichi sono inseriti in modo interattivo. Le caratteristiche inserite sono visualizzate direttamente in grafica 3D e possono essere modificate direttamente nella stessa. E‘ necessario soltanto cliccare sul carico, sul dimensionamento oppure sul componente per apportare le corrispondenti modifiche. ▪ Considerazione dell‘influenza dei carichi di fatica e di fuoco. Il nuovo programma per il dimensionamento dei profili HALFEN secondo l’European Technical Approval (ETA) fornisce uno strumento molto comodo e potente all‘utente. Malgrado il tipo di profilo HALFEN possa essere già selezionata dalle tabelle secondo la loro capacità di carico, con le ETA risultano ora necessarie una grande varietà di verifiche sia per i profili che per il calcestruzzo. Tali verifiche vengono elaborate facilmente con il software HALFEN, il potenziale profilo HALFEN richiesto dalla condizione di carico in questione viene suggerito all’utente in pochi secondi. l calcolo tiene conto di tutte le possibili condizioni al contorno necessarie, alcuni esempi che possono essere citati sono: ▪ calcestruzzo fessurato o non fessurato ▪ la geometria del calcestruzzo, in particolare le distanze del profilo dai bordi ▪ le diverse condizioni di rinforzo ▪ diversi carichi caratteristici e per il dimensionamento 21 P R OF I L I H A L FE N HTA - CE Software Software HALFEN per profili HTA -CE Dopo il dimensionamento, viene riportato soltanto il risultato del profilo selezionato, oppure, nel caso di una selezione in automatico, vengono elencati tutti i profili disponibili in una tabella di riepilogo. I profili ed i bulloni per i quali le verifiche non sono soddisfatte sono contrassegnati in rosso. Tutte le verifiche per il profilo in questione sono elencate in forma strutturata ad albero. I contrassegni verdi rappresentano le verifiche con successo. Le verifiche che non hanno avuto successo sono contrassegnate da croci rosse. Diagrammi a barre con i fattori di utilizzo per i carichi e per i profili sono disponibili sulla destra della tabella riassuntiva per un ulteriore controllo visivo. Anche in questo caso, le barre rosse significano che il carico è stato superato mentre le barre verdi simboleggiano le verifiche soddisfatte. Tutte le informazioni dettagliate sulle verifiche (con le posizioni di carico, le dimensioni della sezione ed i fattori di utilizzazione) possono essere richiamate anche tramite la struttura ad albero. Dopo aver scelto il profilo HALFEN ed i relativi bulloni, i risultati del dimensionamento possono essere direttamente importati nella lista dei dati salvati. Le stampe sono possibili in una versione breve ed estesa. Quest’ultima comprende una grafica 2D della geometria e del carico, tutte le verifiche decisive ed il diagramma del rinforzo che può essere necessario.. 22 L’ultima versione del programma di dimensionamento è disponibile per il download su Internet nel sito www.halfen.de. Requisiti di sistema: • Windows XP, Vista, Windows 7 • Installed .NET Framework 3.5
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