Bulloni di ancoraggio: fissaggio chimico e meccanico

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La scelta di un metodo per attaccare le strutture critiche alle basi non è sempre ovvia, eppure ci sono opzioni abbastanza universali che possono essere utilizzate in diverse condizioni. Nell’articolo parleremo dei tipi di sistemi di ancoraggio: chimico e meccanico.

Caratteristiche del dispositivo e del design dei dispositivi di fissaggio dell’ancoraggio

In senso lato, un’ancora è un’asta in due pezzi, una parte della quale si deforma l’altra al fine di espandersi e ancorarsi nel foro abbastanza strettamente in modo che l’intera struttura possa sopportare un carico paragonabile alla sua soglia di deformazione.

Gli ancoraggi del telaio possono essere considerati come un esempio, sono i più popolari. Il design del dispositivo di fissaggio include un tubo con un’asta di metallo all’interno, a un’estremità della quale è presente una filettatura e all’altra – una testa per un cacciavite esagonale o Phillips. Il tubo ha fessure longitudinali; in essi è installato un elemento a forma di cuneo con una filettatura interna e fessure esterne, che impedisce la rotazione durante il serraggio. Mentre l’asta ruota, il dado a cuneo si sposta assialmente e schiaccia il tubo, espandendolo nel foro.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Gli ancoraggi a bullone hanno lo stesso principio di funzionamento, ma un design diverso: l’espansione a cuneo si trova sull’asta e il dado si trova alla sua estremità filettata nella parte visibile dell’elemento di fissaggio. Tali ancore vengono utilizzate nei casi in cui le dimensioni della parte sporgente del fissaggio non sono critiche, poiché l’asta di ancoraggio può essere estratta quando fissata da 3–6 cm. Una sottospecie di bulloni di ancoraggio sono elementi di fissaggio a pinza in cui la parte distanziatrice è compressa da due cunei su entrambi i lati.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Ci sono anche ancore in cui il dado è saldamente fissato in un mandrino all’estremità del tubo, che ha 4 fessure stampate su tutta la sua lunghezza. Tali ancoraggi sono chiamati bulloni Molly e vengono utilizzati per il fissaggio a materiali in fogli e pareti vuote. Quando viene teso con un perno, il tubo si piega in una struttura a forma di X e, di conseguenza, il supporto piega in modo affidabile anche un pilastro sottile.

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Altre caratteristiche strutturali riguardano la forma della testa; può avere un orecchino o un gancio all’estremità. Le ancore hanno un diametro da 6 a 24 mm e una lunghezza da 72 a 300 mm. L’allungamento si verifica principalmente a causa della parte di non espansione del dispositivo di fissaggio: il grado di approfondimento non ha importanza, quindi vengono utilizzati tasselli lunghi per fissare parti più spesse.

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Metodologia di calcolo dello sforzo

Esistono due tipi di carico sui dispositivi di fissaggio dell’ancora: trazione e trasversale. Sebbene le ancore non siano generalmente progettate per resistere all’estrazione, a volte vengono utilizzate in queste condizioni, aumentando il numero di punti per ottenere elementi di fissaggio distribuiti..

Per ancore di diversi tipi e produttori, i carichi ammissibili variano notevolmente, ma in ogni caso sono direttamente proporzionali alla resistenza alla trazione statica del nucleo metallico. Nel calcolare il carico di trazione, anche il grado di sbriciolatura del materiale di base gioca un ruolo importante, a causa del quale è possibile la rottura dei dispositivi di fissaggio senza distruggerlo o allentare l’ancoraggio e la sua deformazione parziale..

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

È necessario tenere conto anche della distanza degli assi dell’attacco multipunto: la distanza tra le ancore non deve essere inferiore a 15 diametri del foro per loro. La stessa regola si applica alla distanza dal bordo dell’array a cui sono fissate le ancore..

Poiché nella maggior parte dei casi gli ancoraggi sono selezionati con un ampio margine di sicurezza, i seguenti carichi consentiti costituiranno una linea guida garantita nel calcolo:

Diametro nominale, mm Carico laterale ammissibile, N / kg Carico di trazione consentito, N / kg Coppia di serraggio consigliata
6 168 98 12
8 300 173 20
dieci 474 273 40
12 678 391 60
sedici 1206 697 120

I carichi consentiti sono indicati per le ancore con un nucleo in acciaio dolce ancorato nel calcestruzzo B30, in cui sono ammessi piccoli difetti strutturali: crepe o sovraccarichi. Idealmente, gli ancoraggi sono in grado di sopportare carichi molto più elevati (fino a 5 volte superiori a quelli indicati), quindi la loro affidabilità dipende direttamente dalle caratteristiche della base.

Selezione di ancore in base al materiale di base

Il requisito principale per la base per l’ancoraggio è l’assenza di elasticità, fragilità e elevata durezza del materiale. La muratura e il calcestruzzo sono ideali per l’ancoraggio. Meno affidabile, ma ancora consentito, è l’ancoraggio in strutture cave – GWP e blocco di scorie. Un prerequisito è che la lunghezza dell’ancoraggio deve essere sufficiente per il fissaggio alla seconda partizione (dietro il vuoto). In altri casi, i bulloni Molly dovrebbero essere usati, prima di tutto, questo vale per i falsi muri e le partizioni assemblate utilizzando tecnologie “a secco”.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

L’ancoraggio bullonato a pareti fatte di cemento cellulare, roccia di conchiglia e materiali porosi simili è categoricamente inaccettabile. In tali casi, utilizzare entrambi i dispositivi di fissaggio distribuiti con viti in acciaio o utilizzare ancoranti chimici. Il principio del loro funzionamento è semplice: il foro viene iniettato con colla bicomponente e quindi viene inserito un perno in acciaio. Una volta solidificata, la sostanza aumenta di volume e si indurisce, fornendo un’elevata resistenza all’estrazione e rafforzando localmente la struttura del materiale a causa dell’impregnazione.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Gli ancoranti chimici per qualsiasi materiale murale aumentano la resistenza di fissaggio del nucleo in acciaio del 40%, ovvero l’effetto di sgretolamento del calcestruzzo è quasi completamente assente.

Regole di ancoraggio meccanico

Il momento chiave durante il fissaggio con bulloni di ancoraggio è la rigida regolazione della coppia di serraggio. Una forza eccessiva non è migliore della forza insufficiente, molto spesso a causa del superamento della soglia di deformazione del materiale di base, si osserva il suo sgretolamento pronunciato. I valori di coppia raccomandati sono impostati dal produttore, ma se le specifiche ufficiali non sono disponibili, è possibile utilizzare le seguenti linee guida:

Diametro Coppia consigliata per ancore telaio / bullone, Nm
6 4/5
8 6/8
dieci 12/16
12 23/28
sedici 48/55

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Ci sono anche sottigliezze nel processo di installazione: i fori devono essere puliti e meglio risciacquati dalle briciole di perforazione. Se ci sono diversi punti di ancoraggio per un nodo, è necessario pre-fissare gli ancoraggi nei fori e solo successivamente il loro serraggio finale. In quest’ultimo caso, l’ordine è importante: le ancore vengono serrate in coppie da punti di attacco diametralmente opposti.

Uso di ancoranti chimici

La tecnica di fissaggio con ancoranti chimici è generalmente più semplice, tuttavia l’esatta composizione delle operazioni di installazione differisce da quasi tutti i produttori. La corretta preparazione del foro è importante qui come nessun altro: viene prima soffiata con una pompa a mano, quindi pulita con una spazzola d’acciaio e la polvere viene espulsa di nuovo.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Per l’installazione domestica, vengono utilizzati gli ancoraggi, in cui i componenti della colla vengono inseriti in una capsula sigillata, che viene distrutta quando il perno viene avvitato. Questo è il tipo più semplice di installazione, ma non è adatto per l’assemblaggio di strutture critiche a causa dell’insufficiente miscelazione dei componenti.

Tirafondi. Fissaggio chimico e meccanico

Per un fissaggio più durevole, vengono utilizzate composizioni chimiche di ancoraggio, fornite in speciali siringhe bicomponenti. Nel foro preparato, la composizione viene iniettata a metà profondità, dopo di che una forcina o un’asta per mutui viene inserita nella massa in un solo movimento. Questo metodo si distingue non solo per la sua elevata resistenza, ma anche per un consumo molto economico di colla..

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