Secondo la norma EN1992-4 6.2.1 (1) a), la piastra di ancoraggio deve essere sufficientemente rigida per garantire un ancoraggio sicuro e conforme all'Eurocodice 2 Parte 4.

COME SI DEFINISCE UNA PIASTRA DI ANCORAGGIO RIGIDA?

Secondo la teoria della piastra di ancoraggio rigida, la distribuzione del carico viene semplificata presupponendo, analogamente alla teoria della trave di Eulero-Bernoulli, che la piastra stessa non si deformi. Le sollecitazioni si distribuiscono linearmente sulla sezione trasversale della piastra di ancoraggio. Con questa ipotesi, viene stabilita la distribuzione del carico sotto la piastra e l'ancoraggio come mostrato in figura.

Forze di reazione dovute a un momento flettente e a una trazione in una piastra di ancoraggio rigida

La teoria tecnica della trave semplificata gode di un'accettazione generale, principalmente perché è in grado di dimostrare, per gli elementi di trave con sezioni di piccole dimensioni, che la sezione trasversale non si deforma rispetto all'estensione longitudinale. Tuttavia, nelle piastre di ancoraggio in acciaio dove la dimensione longitudinale è rappresentata dallo spessore della piastra, possono verificarsi delle deformazioni.

TRE CONSEGUENZE DELL’UTILIZZO DI ANCORANTI CON PIASTRE BASE NON RIGIDE

1- La deformazione della piastra di ancoraggio può portare a carichi più elevanti sugli ancoranti

con conseguenze di diversa natura:

• Conseguenze vicino ai bordi (Fig. 4) - La deformazione della piastra genera ulteriori carichi di compressione, tipicamente in prossimità dei bordi della stessa, che devono essere compensati dai tasselli;
• Ridistribuzione dei carichi nel gruppo di ancoranti (Fig. 5) - A causa della deformazione della piastra, i tasselli più vicini al profilo vengono caricati di più rispetto a quelli più lontani;
• Riduzione del braccio di leva interno (Fig. 6) - La deformazione della piastra causa una riduzione del braccio di leva interno. Con una coppia costante, questo porta a carichi più elevati sui tasselli.

2- Il tassello potrebbe essere non conforme alle normative

Le norme di dimensionamento dei tasselli (EN 1992-4) sono state create sull’ipotesi di una piastra di ancoraggio rigida. Quindi una piastra base non rigida potrebbe portare a un dimensionamento degli ancoranti non conforme all'Eurocodice 2-4. In questi casi l'Eurocodice [EN1992-4 6.2.1 (1) e)] afferma anche che, se la piastra non è rigida, si deve prendere in considerazione il comportamento di deformazione elastica, in modo da determinare il valore di dimensionamento dei carichi di trazione effettivamente agenti sui fissaggi.
Si deve verificare pertanto che sia adottata una piastra di ancoraggio rigida, per avere conformità con la norma EN 1992-4.

3- Sottovalutazione dello spostamento dovuto alla flessibilità della piastra

Le piastre di ancoraggio non rigide tendono a deformarsi, provocando spostamenti che possono influenzare la stabilità dell'intera struttura.

In una trave a sbalzo, una piastra di base di ancoraggio non rigida può provocare una deformazione verticale dato che la piastra di ancoraggio ruota. I progettisti, nella verifica dell'idoneità all'uso, dovrebbero tenerne conto, specialmente per quanto riguarda le applicazioni autoportanti.

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IL METODO CBFEM, PER ANALIZZARE IL PROPRIO MODELLO E DETERMINARE LA RIGIDITÀ DELLA PIASTRA

Nella letteratura e nelle norme di dimensionamento sono presenti alcune indicazioni relative alla valutazione della rigidità della piastra di ancoraggio. Tuttavia, mancano delle regole pratiche per la progettazione. Pertanto, questa parte è generalmente omessa, valutata qualitativamente o affrontata prevedendo dei rinforzi. La soluzione che proponiamo è molto semplice: con PROFIS Engineering, la verifica della rigidità della piastra di ancoraggio viene effettuata confrontando il comportamento rigido con quello della vostra piastra in progettazione, modellata mediante CBFEM (Metodo ad Elementi Finiti Basato sui Componenti).

Per il confronto si possono controllare 3 categorie:

• Confronto della deformazione (Fig. 8) - La deformazione reale rispetto a quella teorica può essere un indicatore della rigidità della piastra;
• Confronto dei carichi sugli ancoranti (Fig. 9) - La differenza dei carichi che agiscono sul fissaggio può essere un indicatore del fatto che la piastra di ancoraggio sia quasi rigida. Sulla base delle esperienze di ricerca e di progettazione, Hilti raccomanda di rimanere al di sotto di una deviazione di carico del 10% per poter considerare una piastra di ancoraggio quasi rigida;
• Confronto della pressione sul calcestruzzo (Fig. 10) - Quando la distribuzione reale della pressione viene confrontata con quella lineare di una piastra di ancoraggio rigida, si può constatare come in questo caso l'effetto di un braccio di leva accorciato e la leva negli angoli superiori destro e sinistro porterebbe a forze di ancoraggio più elevate.

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