Capacità a taglio bullone (EC3)
Calcola la resistenza a taglio di un bullone (classe 4.6, 8.8, 10.9) secondo l'Eurocodice 3. Utile per il dimensionamento di giunzioni metalliche.
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Formula e metodo
Dati: M20, classe 8.8, 1 piano taglio.As=245mm², αv=0,6, fub=800 N/mm²Fv,Rd=0,6×800×245/1,25=94,1 kN.
Verifica dei bulloni a taglio
I bulloni nelle strutture metalliche possono essere sollecitati a taglio, a trazione o a entrambi. La verifica a taglio è tipica dei collegamenti flangiati, delle piastre di base, dei giunti di continuità di travi e colonne. Il bullone resiste al taglio grazie alla sezione resistente del gambo e all'attrito tra le superfici collegate se preserrato.
Resistenza a taglio
Secondo la normativa Eurocodice 3, la resistenza a taglio di un bullone è: Fv,Rd = αv × fub × A / γM2, dove αv = 0,6 per classi 4.6, 5.6, 8.8 e 0,5 per classi 10.9, fub è la tensione di rottura del bullone, A l'area resistente (area nominale o area del filetto), γM2 = 1,25. Per bulloni con filetto nel piano di taglio si usa l'area del nocciolo.
Classi di bulloni
La classe del bullone (es. 8.8) indica le proprietà meccaniche: la prima cifra × 100 dà la tensione di rottura fub in MPa (8×100 = 800 MPa), il prodotto delle due cifre × 10 dà la tensione di snervamento fyb (8×8×10 = 640 MPa). Classi comuni: 4.6 (acciaio dolce), 8.8 (alta resistenza), 10.9 (altissima resistenza).
Serraggio e attrito
I bulloni preserrati (ad attrito controllato) sfruttano l'attrito tra le superfici per trasmettere le forze prima che il gambo vada a taglio contro il foro. Richiedono superfici preparate (sabbiate, primerizzate) e serraggio controllato con chiave dinamometrica. Il calcolatore verifica la resistenza considerando il tipo di collegamento.
Domande frequenti
Il bullone deve resistere alla forza tagliante V con: τ = V / (n × A) ≤ τ_amm. n = numero bulloni nel giunto, A = area resistente del bullone (per la sezione netta se il filetto è nel piano di taglio).
A taglio (cat. A-B): la forza è trasmessa dal contatto bullone-foro. Ad attrito (cat. C): bulloni precaricati stringono le piastre, l'attrito trasmette la forza. L'attrito è più rigido ma richiede bulloni HR e superfici preparate.
Sì, se il bullone è sollecitato contemporaneamente. La formula di interazione è: (Ft/Ft,Rd)² + (Fv/Fv,Rd)² ≤ 1. Per bulloni solo a taglio, la verifica è diretta.
Classe 8.8 è lo standard per carpenteria. Classe 10.9 per alte prestazioni. Classe 4.6 per usi non strutturali. Il primo numero × 10 = Rm (MPa), il prodotto = Re (MPa). 8.8: Rm=800, Re=640 MPa.
Minimo 2. Per giunti strutturali, almeno 4 (ridondanza). Numero = V_tot / V_Rd,singolo × coefficiente sicurezza. Considera anche il passo minimo (2,5d) e la distanza dal bordo (1,5d).