Bulloneria strutturale

Per regolamentare le diverse modalità di serraggio e compatibilità degli assiemi, vista la notevole importanza che assumono nella composizione delle opere realizzate e soggette a marcatura CE si è introdotto una normativa completa e aggiornata.

Le norme ISO EN 14399 e ISO EN 15048

Premessa:

I collegamenti delle strutture metalliche, in particolare di quelle in acciaio, vengono realizzati principalmente in due modi, differenti per tecnologia e tecnica realizzativa. Gli elementi strutturali, infatti, possono essere collegati mediante saldature ovvero mediante elementi meccanici di giunzione, quali ad esempio i bulloni. La scelta di ricorrere all’uso della saldatura piuttosto che della bullonatura dipende ovviamente dalla tipologia dell’opera ma anche dalle prerogative e dagli obiettivi del progetto. Le saldature hanno la proprietà indiscutibilmente favorevole di ripristinare completamente ed in modo semplice la continuità degli elementi strutturali collegati, ma richiedono necessariamente una esecuzione accorta, con l’impiego di maestranze altamente specializzate e l’effettuazione di controlli obbligatori.

I collegamenti bullonati, invece, sono caratterizzati da una localizzazione più puntuale degli stati tensionali, risultando generalmente più facili ed economici da eseguire oltre che più adatti ad operazioni di smontaggio, trasformazioni e ripristino di singoli elementi o parti rilevanti della struttura. Per loro natura, essi vengono eseguiti direttamente in cantiere (differenziandosi per questo fortemente dalla saldature, le quali, invece, vengono principalmente eseguite in officina), con semplici operazioni di montaggio, senza bisogno di personale specializzato, e di controllo sull’eseguito. Per tale motivo essi rendono più agevoli le operazioni di trasporto delle singole parti strutturali costituenti gli assemblaggi finali in carpenteria metallica. È quanto mai evidente come essi siano caratterizzati da una notevole versatilità, consentendo la pratica realizzazione di tutte le tipologie di giunzione normalmente occorrenti nella carpenteria metallica. A tali pregi, tuttavia, può fare da contraltare un generale indebolimento delle sezioni associato proprio agli anzidetti fenomeni di concentrazione delle tensioni. Ad esso deve farsi fronte mediante la accurata disposizione delle forature e la particolare cura del dettaglio costruttivo, con evidente possibilità di risoluzione di ogni ipotizzabile problematica.

QUADRO NORMATIVO:

La definizione di bulloneria strutturale, fa riferimento generalmente a 2 norme:
UNI EN 14399: Bulloneria strutturale ad alta resistenza a serraggio controllato,
UNI EN 15048: Bulloneria strutturale non a serraggio controllato.

Le classi reperibili sul mercato per gli assiemi sono la 10.9, la più usata, ma anche classe 8.8 e 12.9.
UNI EN 15048: ASSIEMI SENZA PRECARICO
Solitamente utilizzati per le unioni a taglio, nelle quali la resistenza del collegamento è demandata al contatto tra il gambo della vite e la superficie interna della lamiera forata che accoglie la vite.
Ai fini della correttezza del montaggio dell’assieme, la vite deve sporgere con almeno un filetto completo dalla faccia del dado.

UNI EN 14399: ASSIEMI CON  PRECARICO
I bulloni adatti al precarico sono utilizzati essenzialmente per le giunzioni che lavorano ad attrito, nelle quali l’efficacia del collegamento è rimessa all’attrito indotto dalla precompressione delle lamiere, applicata attraverso il serraggio del bullone. Il precarico viene impartito mediante chiave dinamometrica, attraverso la quale è possibile controllare la coppia di serraggio applicata all’assieme.

La conformità della bulloneria ISO EN 14399 deve essere dimostrata attraverso due tipi di controllo: “initial type testing” e “periodical audit”, verifiche dimensionali, meccaniche e funzionali che hanno lo scopo di responsabilizzare il produttore riguardo alla immissione sul mercato delle componenti degli assiemi. In aggiunta viene anche fornita la “Dichiarazione di Prestazione” (DoP).

Dato l’utilizzo della bulloneria strutturale, gli assiemi in molti casi sono esposti alle intemperie e per questo motivo vengono previsti dei trattamenti termici per migliorarne la resistenza alla corrosione. Le varie tipologie di trattamento possono essere: la zincatura a caldo, trattamenti elettrolitici, fosfatazione, e infine rivestimenti chimici o meccanici. La lavorazione prescelta dovrà fare comunque riferimento alla norma UNI EN ISO 4042.