Prodotti Siderurgici. 12. SISTEMI DI GIUNZIONE Unioni saldate, unioni bullonate

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1 Prodotti Siderurgici 12. SISTEMI DI GIUNZIONE Unioni saldate, unioni bullonate

2 Premessa Il presente documento vuole fornire indicazioni semplici e concrete per i collegamenti nelle costruzioni metalliche, non tanto dal punto di vista della progettazione degli stessi, quanto piuttosto sugli aspetti che concernono sì la progettazione, ma che risultano poco conosciuti o addirittura considerati marginali, come la rappresentazione nei disegni delle giunzioni saldate. Sui giunti imbullonati, invece, vengono fornite utili indicazioni sull assieme tipico dei collegamenti, secondo le più recenti normative italiane ed europee.

3 Per arrivare ad un'opera compiuta il progetto passa: UNIONI SALDATE Avere un linguaggio chiaro che permetta un agevole lettura del progetto contribuisce alla riuscita dello stesso. La rappresentazione di un progetto segue le indicazioni generali dei disegni tecnici, ma è proprio nella rappresentazione delle saldature dove questo linguaggio non è sempre uniformato. Premesso che non esiste una normativa "obbligatoria" per indicare le saldature, in queste schede vengono date delle linee guida che consentono di esprimersi in un linguaggio comune, che aiuterà una rappresentazione univoca dei giunti saldati ottimizzandone i risultati. Normativa di riferimento La norma che stabilisce le regole da applicare per la rappresentazione schematica sui disegni dei giunti saldati è la 22553: La normativa stessa accetta che i giunti possano essere indicati applicando le raccomandazioni generali dei disegni tecnici, però, a sua volta, consiglia l'adozione della rappresentazione schematica, la quale contiene al suo interno tutte le indicazioni necessarie per comprendere il tipo di saldature da eseguire. La rappresentazione schematica deve fornire chiaramente tutte le indicazioni necessarie per identificare il giunto che si deve eseguire, senza sovraccaricare il disegno con note o viste aggiuntive. La rappresentazione schematica comprende un segno grafico elementare, che può essere completato da: un segno grafico supplementare; un metodo di quotatura; alcune altre indicazioni (in particolare per disegni costruttivi). Metodo di rappresentazione delle saldature

4 1-Linea di freccia Indica i lembi su cui deve essere eseguita la saldatura. La linea di freccia può essere disposta in modo qualsiasi rispetto al giunto tranne per i casi di saldatura a 1/2 V, a 1/2 U e similari, dove deve avere posizione obbligata verso il lato preparato delle parti. Esempi: 2a-Linea di riferimento (linea continua) Deve essere di preferenza tracciata parallelamente al bordo inferiore del disegno, oppure, se non è possibile, perpendicolarmente ad esso.

5 2b-Linea di identificazione (linea a tratti) Parallela alla linea di riferimento, può essere tracciata indifferentemente sul lato superiore o inferiore di questa. Il posizionamento del segno grafico su questa linea indica che la saldatura deve essere eseguita sul lato opposto della linea di freccia. 3-Segno grafico Se è posto dal lato della linea di riferimento (linea continua) indica che la saldatura deve essere eseguita dal lato freccia del giunto; Se è posto dal lato della linea di identificazione (linea a tratti) indica che la saldatura deve essere eseguita dal lato opposto del giunto; Se la saldatura è simmetrica, viene rappresentata la sola linea di riferimento, con i segni grafici posti in contrapposizione. Posizione del segno grafico rispetto alla linea di riferimento

6 Segni grafici elementari: Ogni tipo di giunto è caratterizzato da un segno grafico che in generale richiama la forma della saldatura da eseguire. La forma del segno grafico prescinde dal tipo di procedimento di saldatura da impiegare. I segni grafici elementari sono riportati nel prospetto 1. Se il tipo di giunto non deve essere specificato, ma basta indicare che esso sarà saldato o brasato, deve essere usato il segno grafico a lato.

7 Dettaglio saldatura ad angolo Foto: Ocam srl, Masterweld srl

8 Segni grafici combinati per saldature simmetriche: Nel caso di saldature da ambedue i lati, i segni grafici elementari vengono combinati tra loro. Si riportano nel prospetto 2 alcuni esempi illustranti la procedura: Controllo della saldatura Foto: Ocam srl, Masterweld srl

9 Segni grafici supplementari: I segni grafici supplementari completano quelli elementari, indicando per esempio la forma della superficie esterna o della saldatura. Saldatura ad angolo Foto: Stahlbau Pichler srl

10 Si riportano nel prospetto 4 esempi di combinazione fra segni grafici elementari e supplementari: Quotatura

11 Le dimensioni della saldatura vengono poste sui fianchi del segno grafico elementare: la quota relativa alla sezione S va posta alla sinistra del segno grafico; la quota relativa alla lunghezza L del cordone va posta alla destra. L'assenza di indicazioni alla destra del segno grafico significa che la saldatura è continua per tutta la lunghezza del pezzo saldato. Metodi di indicazione delle quote per le saldature d angolo Quote principali saldature d angolo:

12 Quote principali saldature testa a testa Saldature perimetrali: Quando la saldatura deve essere eseguita lungo tutto il contorno di un pezzo, il segno grafico è un cerchio, che va indicato come segue: Saldature da eseguire in cantiere Per le saldature da eseguire in cantiere si deve usare la banderuola, come indicato in figura:

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14 UNIONI BULLONATE L elemento di unione è composto da: vite, dado e rondelle. Esso è definito assieme. Nell ipotesi in cui il giunto richieda soluzioni a serraggio controllato i sistemi di unione devono essere prescelti fra quelli indicati dalla norma EN (sistema HR) o dalla norma EN (sistema HV - elementi di unione precaricati o a serraggio controllato ). In merito alle classi di resistenza, tali assiemi possono essere utilizzati con viti nelle classi 8.8, e In presenza di soluzioni non precaricate e di sollecitazioni prevalenti di taglio, i sistemi più appropriati risultano essere i sistemi SB, regolamentati in ambito internazionale CEN dalle norme EN ( elementi di unione non precaricati o a non a serraggio controllato ). I sistemi di unione precaricati sono utilizzabili anche in giunzioni a taglio in alternativa alla soluzione SB. LE NORME SULLA BULLONERIA STRUTTURALE RIFLETTONO UNA SITUAZIONE EUROPEA DOVE ESISTONO VARIE SOLUZIONI TECNICHE PER ASSIEMI DI ASSEMBLAGGIO ( VITI, DADI RONDELLE ) FRA CUI: SISTEMA HR SISTEMA HV SISTEMA HRC SISTEMA SB SISTEMI A SERRAGGIO CONTROLLATO SISTEMA NON A SERRAGGIO CONTROLLATO 4 Sistemi a serraggio controllato e senza serraggio controllato. i Se la scelta progettistica è orientata al sistema SB, particolare attenzione deve essere posta, al momento della posa in opera degli elementi di unione. La norma EN ammette la composizione dell assieme di assemblaggio utilizzando componenti provenienti da bulloneria standard ISO, come ad esempio ISO 4014 (viti a filetto parziale), oppure ISO 4017 (viti a tutto filetto), combinata con ISO 4032 (dadi)e, se richiesto dal progettista, anche con ISO 7091 (rondelle). E però importante essere sicuri che tali componenti siano identificati e contrassegnati in modo chiaro e univoco con il marchio SB, stampigliato sulla testa della vite sulla superficie del dado, in accordo alla norma EN Il marchio CE per questi prodotti è anch esso obbligatorio, e deve essere esposto obbligatoriamente sulle etichette che identificano le singole confezioni. In merito alle classi di resistenza, tali assiemi possono essere utilizzati con viti nelle classi e Dati tecnici: Le norme europee di riferimento per la bulloneria impiegata nelle costruzioni metalliche (ASSIEMI vite + dado + rondella) sono quindi : per collegamenti precaricati; per collegamenti non precaricati

15 Nel presente paragrafo sono considerati sistemi di unione elementari, in quanto parti costituenti i collegamenti strutturali tra le membrature in acciaio. Le tipologie di unione analizzate sono quelle realizzate tramite bulloni. Le unioni realizzate con bulloni si distinguono in precaricate e non precaricate. La bulloneria conforme alla è adatta anche ad essere utilizzata per soddisfare i requisiti della bulloneria per giunzioni non precaricate ( ). Esempi di giunti bullonati Foto da sinistra a destra Stahlbau Pichler srl, Fima Cosma Silos srl, Ocam srl Bulloni per giunzioni precaricate Gli assiemi vite / dado / rondelle impiegati nelle giunzioni precaricate devono soddisfare: I requisiti di cui alla norma europea armonizzata ; La regolamentazione per la marcatura Le norme europee sulla bulloneria a serraggio controllato prescrivono la fornitura di assiemi in lotti omogenei ( questo vale per le viti, per i dadi e per le rondelle ) i quali devono superare 2 prove attitudinali aggiuntive, quando i singoli elementi vengono assemblati. Ciò viene richiesto al fine di assicurare che, con la coppia di serraggio prescritta, si ottenga la corretta chiusura della giunzione bullonata. Le Viti, i dadi e le rondelle in acciaio devono essere associati come indicato nella tabella seguente: Sistema HR Classe di resistenza HV 10.9 HRC 10.9 Viti Dadi Rondelle Piastrine (*) Classe di Riferimento Riferimento Durezza Riferimento Durezza Riferimento resistenza 14399, parte , parte , parte , parte , parte , parte HV parti 5 e , , HV parte 10 parte 3 parti 5 e 6 * L utilizzo delle piastrine non è contemplato nelle norme armonizzate HV UNI 5715 UNI

16 Bulloneria strutturale sistema HR Foto: U.P.I.V.E.B. (Unione Produttori Italiani Viteria e Bulloneria) Bulloneria strutturale sistema HRC Foto: U.P.I.V.E.B. (Unione Produttori Italiani Viteria e Bulloneria) 1 Prova attitudinale aggiuntiva Una prima prova attitudinale consiste nell applicare una coppia di serraggio sul dado in modo che esso ruoti sulla rondella sottostante, opportunamente lubrificata, essendo stata immobilizzata la testa della vite ( fig. 1). LEGENDA 1. Dado: ruotato durante il serraggio 2. Rondella dell assieme: non deve ruotare durante il serraggio 3. Spessori 4. Cella di carico calibrata per la misurazione della forza nella vite 5. Rondella dell assieme smussata o spessore smussato 6. Testa della vite: immobilizzata durante il serraggio fig. 1 6 Esemplificazione della 1 prova attitudinale aggiuntiva per sistemi a serraggio controllato

17 Bulloni per giunzioni non precaricate Gli assiemi vite / dado / rondelle devono soddisfare: I requisiti di cui alla norma europea ; La regolamentazione per la marcatura In alternativa anche gli assiemi conformi alle specifiche tecniche prescritte dalla norma sono idonei per l uso in giunzioni non precaricate. Viti / dadi / rondelle in acciaio devono essere associate come da tabella seguente: Sistema Viti Dadi Rondelle Classe di resistenza Classe di resistenza Durezza SB 4.6 4; 5; 6 oppure 8 SB 4.8 SB 5.6 5; 6 oppure HV min. SB 5.8 SB oppure 8 SB oppure HV min. SB oppure 12 oppure 300 HV min. Riferimento parte 1 Le norme e le classi di resistenza per ciascuna tipologia di prodotto sono le seguenti: Norma di prodotto Classi di resistenza VITE ISO 4014; ISO 4016; ISO 4017; ISO ; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8;10.9 DADO ISO 4032; ISO ; 5; 6; 8; 10; 12 RONDELLA ISO HV; 300 HV La regolamentazione per la marcatura CE prevede che su ciascun prodotto venga indicato quanto segue: VITE Classe di resistenza secondo EN ISO o EN Marchio del produttore dell assieme Marchio speciale SB DADO Classe di resistenza secondo EN ISO o EN Marchio del produttore dell assieme Marchio speciale SB RONDELLA Nessun marchio particolare richiesto