Verifica normativa di bulloni e bulloni precaricati secondo la norma cinese

Bulloni

I bulloni sono verificati secondo GB 50017, Cl. 11.4. La forza di trazione e di taglio in ciascun bullone è determinata tramite analisi agli elementi finiti. Le forze di leva sono determinate tramite analisi agli elementi finiti e prese in considerazione. Ogni piano di taglio è verificato singolarmente. La piastra nell'appoggio è verificata rispetto alla somma delle forze di taglio nei piani adiacenti.

Resistenze di progetto a trazione e a taglio di un bullone; f_ub[MPa] – resistenza ultima di un bullone; derivata dalla Tabella 4.4.6

Bullone a trazione

Un bullone soggetto a forza di trazione è progettato secondo Cl. 11.4.1.2 e deve soddisfare:

$$N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b$$

dove:

• N_t – forza di trazione in un bullone
• N_t^b – capacità di trazione di progetto
• $A_s = \frac{\pi d_e^2}{4}$ – area della sezione resistente a trazione di un bullone
• d_e – diametro efficace di un bullone nella sezione filettata
• f_t^b – resistenza di progetto a trazione di un bullone

Bulloni a taglio

Un bullone soggetto a forza di taglio è progettato secondo Cl. 11.4.1.1 e deve soddisfare:

$$N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b$$

dove:

• N_v – forza di taglio in un bullone nel piano esaminato
• $A_g = \frac{\pi d^2}{4}$ – area della sezione trasversale lorda di un bullone
• d – diametro nominale di un bullone
• f_v^b – resistenza di progetto a taglio di un bullone

Ogni piano di taglio è verificato singolarmente, ovvero il numero di piani di taglio n_v = 1.

Bulloni a trazione e taglio combinati

Un bullone soggetto contemporaneamente a forze di taglio e di trazione è progettato secondo Cl. 11.4.1.3 e deve soddisfare:

$$\sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0$$

dove:

• N_v – forza di taglio in un bullone nel piano esaminato
• N_t – forza di trazione in un bullone
• N_v^b – resistenza di progetto a taglio di un bullone
• N_t^b – resistenza di progetto a trazione di un bullone

Bulloni a rifollamento

Una piastra soggetta a forza di rifollamento dovuta a un bullone a taglio è progettata secondo Cl. 11.4.1.1 e deve soddisfare:

$$N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b$$

dove:

• N_v – forza di taglio agente su una piastra; somma vettoriale delle forze di taglio nei piani adiacenti
• d – diametro nominale del bullone
• t – spessore della piastra
• f_c^b – resistenza di progetto a rifollamento di una piastra

Resistenza di progetto a rifollamento di una piastra; f_u – resistenza ultima di una piastra; derivata dalla Tabella 4.4.6

Bulloni precaricati

Il bullone ad alta resistenza in collegamento di tipo ad attrito è progettato secondo Cl. 11.4.2.

Bulloni precaricati a trazione

La resistenza a trazione di un bullone precaricato è determinata come:

$$N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P$$

dove:

• N_t – forza di trazione in un bullone
• N_t^b – capacità di trazione di progetto
• P – precarico di un bullone ad alta resistenza – Tabella 11.4.2-2

Tabella 11.4.2-2 – precarico di un bullone ad alta resistenza P [kN]

Un bullone precaricato non presente nella Tabella 11.4.2-2 soggetto a forza di trazione è progettato secondo Cl. 11.4.1.2 e deve soddisfare:

$$N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b$$

dove:

• N_t – forza di trazione in un bullone
• N_t^b – capacità di trazione di progetto
• $A_s = \frac{\pi d_e^2}{4}$ – area della sezione resistente a trazione di un bullone
• d_e – diametro efficace di un bullone nella sezione filettata
• f_t^b – resistenza di progetto a trazione di un bullone

Bulloni precaricati a taglio

La resistenza di progetto a taglio di un bullone precaricato è determinata secondo Cl. 11.4.2.1:

$$N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P$$

dove:

• N_v – forza di taglio nel piano esaminato
• N_v^b – resistenza di progetto a taglio di un bullone
• k – fattore per i fori dei bulloni; k = 1 per fori normali, k = 0.85 per fori sovradimensionati, k = 0.6 per fori assolettati
• μ – coefficiente di attrito all'interfaccia di scorrimento ricavato dalla Tabella 11.4.2-1; modificabile nelle impostazioni normativa
• P = N_t^b / 0.8 – precarico di un bullone ad alta resistenza per bulloni non presenti nella Tabella 11.4.2-2

Ogni piano di taglio è verificato singolarmente, ovvero il numero di piani di taglio n_f = 1.

Bulloni precaricati a trazione e taglio combinati

Un bullone soggetto contemporaneamente a forze di taglio e di trazione è progettato secondo Cl. 11.4.2.3 e deve soddisfare:

$$\frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0$$

dove:

• N_v – forza di taglio nel piano esaminato
• N_t – forza di trazione in un bullone
• N_v^b – resistenza di progetto a taglio di un bullone
• N_t^b – resistenza di progetto a trazione di un bullone