Progetto di ancoraggio sicuro e accurato

Scoprite alcuni suggerimenti e trucchi su come IDEA StatiCa può aiutarvi a progettare in modo rapido ed efficace i piedritti in acciaio secondo il codice.

La progettazione di connessioni acciaio-calcestruzzo è un compito fondamentale e critico per la sicurezza in molti progetti edilizi. Secondo una ricerca Hilti pubblicata sulla rivista New Civil Engineer, che ha analizzato l'esperienza di oltre 100 ingegneri civili praticanti, il 79% dichiara di dedicare fino a 4 ore alla progettazione di un tipico collegamento acciaio-calcestruzzo e alla produzione di una relazione.

Secondo l'esperienza degli ingegneri, con la giusta selezione di strumenti software, il tempo di progettazione di una singola connessione si riduce in media del 50%. In base alle nostre ricerche su oltre 600 ingegneri strutturali che hanno inserito i dati nel nostro Calcolatore di efficacia, la riduzione dei tempi per connessioni molto complesse può raggiungere anche l'80%.

Tutto secondo il codice, ma quale?

Quando l'Eurocodice è stato sviluppato per la prima volta, la progettazione degli ancoraggi non era abbastanza consolidata da giustificare l'inclusione nelle norme di progettazione EN. Per lo più, erano coperti dall'ETAG 001 sviluppato dall'EOTA (Organizzazione europea per la valutazione tecnica), che comprendeva due allegati chiave: C ed E.

A beneficio degli ingegneri progettisti, tutte queste linee guida di progettazione sono ora riunite nel nuovo documento di progettazione EN 1992-4, che è ora uno standard di progettazione applicabile nei Paesi sotto l'ombrello EN, la cui adozione è quasi completa. Tuttavia, il nucleo della EN 1992-4 riprende molte delle disposizioni di progettazione dell'ETAG 001: Allegato C, TR 029 e TR 045 e, di conseguenza, le differenze sono limitate.

Ma la EN non è l'unica norma coperta da IDEA StatiCa. Si veda la tabella sottostante con tutti i codici inclusi in IDEA StatiCa per l'ancoraggio.

Codici supportati per l'ancoraggio in IDEA StatiCa

EN	EN 1992-4
AISC	AISC 360-16-J9 ACI 318-14-Capitolo 17
CISC	CSA a23.3-14
AUS	AS 5216:2018

Gli altri codici supportati da IDEA Statica (Cina, Hong Kong, Russia, India) non hanno una prescrizione diretta per la progettazione degli ancoraggi. La verifica del calcestruzzo in compressione è prevista per tutti i codici.

Come IDEA Statica soddisfa AISC/ACI, Eurocodice e altri codici

Il metodo CBFEM si avvale dei due software più potenti per la progettazione degli ancoraggi, IDEA Statica e PROFIS Engineering Suite di Hilti. Il CBFEM è comodo per semplificare il blocco di calcestruzzo come elementi di contatto 2D. Ecco alcuni principi su come IDEA Statica tratta i modelli acciaio-calcestruzzo:

La connessione tra il calcestruzzo e la piastra di base resiste solo alla compressione.
Lacompressione viene trasferita attraverso il modello di sottosuolo Winkler-Pasternak, che rappresenta le deformazioni del blocco di calcestruzzo.
La forza di trazione tra la piastra di base e il blocco di calcestruzzo è trasportata dai bulloni di ancoraggio.
La forza di taglio è trasferita dall'attrito tra la piastra di base e il blocco di calcestruzzo, dall'aletta di taglio o dal taglio dei bulloni di ancoraggio.
La resistenza degli ancoraggi a taglio è valutata analiticamente.
L'attrito è modellato come un vincolo pieno a punto singolo nel piano di contatto piastra di base - calcestruzzo.
L'ancoraggio a taglio è modellato con elementi shell e vincolato al centro della profondità di inserimento nel blocco di calcestruzzo, esclusa la malta, il che corrisponde all'ipotesi di una sollecitazione uniforme dell'ancoraggio a taglio sul calcestruzzo.

Se desiderate saperne di più sui principi e le procedure più importanti utilizzate nel CBFEM, vi suggeriamo di consultare la nostra sezione " Nozioni teoriche generali".

In questa sezione si può anche vedere come IDEA StatiCa tratta le connessioni acciaio-calcestruzzo dal punto di vista dei requisiti specifici del codice.

Per altre norme nazionali, consultate il nostro Centro di supporto.

3 modi per modellare una connessione acciaio-calcestruzzo

Ok, basta con la teoria, giochiamo! Quando si parla di possibilità di progettazione, non è importante quale tipo di connessione di ancoraggio si debba modellare e calcolare. La flessibilità di IDEA StatiCa consente di modellare basi di colonne, balaustre, ringhiere o ancoraggi in tondino senza limiti di topologia.

È possibile modellare la connessione in tre modi diversi.

Il primo approccio consiste nel modellare la connessione utilizzando la nostra procedura guidata. In questo caso, è possibile sfruttare quattro diverse topologie con la possibilità di progettare una connessione a momento o a taglio.

La procedura guidata non deve temere le limitazioni di progettazione. La possibilità di scegliere tra un'ampia gamma di materiali e di operazioni di produzione vi permette di spalancare le ali dell'immaginazione e dell'arte progettuale.

In alcuni casi, è necessario iniziare a progettare il collegamento da zero. Anche in questo caso, non dovete temere i processi complicati. La maggior parte dei dettagli di ancoraggio può essere progettata in pochi minuti.

Scoprite come progettare una connessione acciaio-calcestruzzo in meno di 3 minuti.

Infine, è possibile importare il modello di ancoraggio dal proprio software CAD utilizzando i nostri collegamenti BIM. Per i prodotti Autodesk - Advance Steel e Revit, i blocchi di calcestruzzo vengono importati all'interno del modello. Per Tekla Structures, è necessario utilizzare un workaround per superare questa limitazione.

È possibile utilizzare il collegamento BIM anche da un software FEA; in tal caso, è sufficiente essere pronti a modellare direttamente il blocco in calcestruzzo in IDEA StatiCa.

Verifica del codice delle connessioni acciaio-calcestruzzo

IDEA StatiCa copre tutte le verifiche necessarie per le piastre di base, la maggior parte delle verifiche per il calcestruzzo e gli ancoraggi. IDEA StatiCa non copre tutti i controlli degli ancoraggi post-installati. Il motivo è la mancanza di informazioni, ad esempio la resistenza al taglio della colla degli ancoraggi incollati o la forza di rottura degli elementi di fissaggio a coppia controllata. Per questo è necessario utilizzare un software specializzato. In questo caso, il suggerimento è piuttosto semplice: l'unico che utilizza il CBFEM è PROFIS di Hilti. Per saperne di più sul metodo CBFEM utilizzato per PROFIS Engineering Suite.

Ancoraggi con piastra a rondella (gettata in opera):

Acciaio in trazione
Acciaio a taglio (con o senza braccio di leva)
Sfondamento del calcestruzzo (cono) in trazione
Estrazione
Sfondamento del calcestruzzo a taglio
Esplosione del calcestruzzo
Cedimento del bordo del calcestruzzo
NON POSSIBILE - Spaccatura del calcestruzzo - vedi informazioni del produttore

Ancoraggi diritti (post-installati):

Acciaio in tensione
Acciaio a taglio (con o senza braccio di leva)
Sfondamento del calcestruzzo (cono) in trazione
Sfondamento del calcestruzzo a taglio
Cedimento del bordo del calcestruzzo
NON POSSIBILE - Estrazione - vedi informazioni del produttore
NON POSSIBILE - Estrazione combinata e rottura del calcestruzzo - vedi informazioni del produttore
NON POSSIBILE - Spaccatura del calcestruzzo - vedere informazioni del produttore

In passato, ci siamo trovati molto spesso di fronte alla richiesta di controlli per la piastra di base parzialmente supportata che IDEA StatiCa non era in grado di gestire. Dalla versione 20, questo controllo mancante è disponibile.

Sicurezza, risparmio di tempo, ottimizzazione!

La progettazione di connessioni acciaio-calcestruzzo può richiedere molto tempo e impegno, ma il giusto set di strumenti può ridurre rapidamente la quantità di lavoro. Per questo motivo il calcolo delle connessioni dei piedritti in acciaio su un blocco di calcestruzzo è una delle funzioni più utilizzate e richieste in IDEA StatiCa. Se volete verificare come IDEA StatiCa può aiutarvi a progettare ancoraggi in modo più rapido ed efficiente, potete provarlo gratuitamente per 14 giorni.

L'ancoraggio è anche uno degli argomenti trattati più spesso nei nostri webinar. Le registrazioni sono disponibili nel nostro Centro di assistenza.