Verifica normativa dei bulloni secondo la norma indiana

Capacità a taglio dei bulloni

La resistenza di progetto del bullone, $V_{dsb}$, governata dalla resistenza a taglio, è fornita dalla IS 800, Cl. 10.3.3:

$$V_{sb} \le V_{dsb}$$

dove:

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – capacità a taglio di progetto di un bullone
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – capacità a taglio nominale di un bullone
• $f_{ub}$ – resistenza ultima a trazione del bullone;
• $A_e$ – area resistente a taglio; $A_e = A_n$ per il piano di taglio intercettato dai filetti, $A_e = A_s$ per il caso in cui i filetti non si trovano nel piano di taglio
• $A_n$ – area netta della sezione resistente a trazione del bullone
• $A_s$ – area della sezione trasversale al gambo
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Quando la lunghezza di presa dei bulloni $l_g$ (pari allo spessore totale delle piastre collegate) è superiore a $5d$, la capacità a taglio di progetto $V_{dsb}$ è ridotta da un fattore $\beta_{lg}$ – IS 800, Cl. 10.3.3.2:

$$\beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}$$

Secondo la IS 800, Cl. 10.3.3.3, la capacità a taglio di progetto dei bulloni che trasmettono il taglio attraverso una piastra di riempimento con spessore $t_{pk} \ge 6$ mm deve essere ridotta da un fattore:

$$\beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk})$$

Ogni piano di taglio è verificato separatamente e viene mostrato il risultato più sfavorevole.

Capacità a rifollamento dei bulloni

La resistenza a rifollamento di progetto di un bullone su qualsiasi piastra, governata dal rifollamento, è fornita dalla IS 800, Cl. 10.3.4:

$$V_{sb} \le V_{dpb}$$

dove:

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – resistenza a rifollamento di progetto di un bullone
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – resistenza a rifollamento nominale di un bullone
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – fattore per la geometria del giunto e la resistenza del materiale
• $e$ – distanza dal bordo dell'elemento di fissaggio nella direzione del rifollamento
• $p$ – passo dell'elemento di fissaggio nella direzione del rifollamento
• $f_{ub}$ – resistenza ultima a trazione del bullone
• $f_u$ – resistenza ultima a trazione della piastra
• $d$ – diametro nominale del bullone
• $d_0$ – diametro del foro del bullone
• $t$ – spessore della piastra
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Il rifollamento su ciascuna piastra è verificato separatamente e viene mostrato il risultato più sfavorevole.

La resistenza a rifollamento è ridotta per fori sovradimensionati e assolettati da un fattore:

• 0.7 – per fori sovradimensionati e assolettati corti
• 0.5 – per fori assolettati lunghi

Le dimensioni dei fori sovradimensionati, assolettati corti e assolettati lunghi sono determinate secondo la IS 800, Tabella 19.

Capacità a trazione dei bulloni

Un bullone soggetto a una forza di trazione amplificata è verificato secondo la IS 800, Cl. 10.3.5:

$$T_b \le T_{db}$$

dove:

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – capacità a trazione di progetto del bullone
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – capacità a trazione nominale del bullone
• $f_{ub}$ – resistenza ultima a trazione del bullone
• $f_{yb}$ – resistenza allo snervamento del bullone
• $A_n$ – area netta della sezione resistente a trazione del bullone
• $A_s$ – area della sezione trasversale al gambo
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – coefficiente parziale di sicurezza per la resistenza governata dallo snervamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Bullone soggetto a taglio e trazione combinati

Un bullone che deve resistere contemporaneamente alla forza di taglio di progetto e alla forza di trazione di progetto deve soddisfare, secondo la IS 800, Cl. 10.3.6:

$$\left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0$$

dove:

• $V_{sb}$ – forza di taglio amplificata
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – resistenza a taglio di progetto del bullone – IS 800, Cl. 10.3.2
• $V_{dsb}$ – resistenza a taglio di progetto
• $V_{dpb}$ – resistenza a rifollamento di progetto
• $T_b$ – forza di trazione amplificata
• $T_{db}$ – capacità a trazione di progetto del bullone