Collaudo statico dei tiranti: linee guida per eseguirlo

Largamente utilizzati nel campo delle costruzioni geotecniche dove rivestono da sempre un ruolo fondamentale, i tiranti sono spesso impiegati per favorire la stabilità delle strutture, oppure per consolidare scavi o paratie.

I tiranti di ancoraggio sono elementi strutturali opportunamente collegati al terreno e in grado di sostenere forze di trazione, quali la trattenuta della spinta di un terrapieno, o di muro di sostegno, l’ancoraggio di un bacino di carenaggio o l’ancoraggio di una scarpata. La forza di trazione è trasmessa al terreno tramite il bulbo di fondazione, collegato alla testata del tirante tramite la parte libera del tirante.

Quali tipologie di tiranti esistono?

I tiranti possono essere classificati:

• in base alla tensione iniziale: pressosollecitati, parzialmente pressosollecitati, non pressosollecitati;
• in base alla possibilità di controllo delle variazione di tensione: normali (unica tesatura), ritensionabili (possibilità di modificare la tensione di tesatura anche dopo la fase iniziale);
• in base alla durata di esercizio: provvisori, permanenti.

Nei tiranti non presollecitati, la sollecitazione di trazione nasce quale reazione a seguito di una deformazione dell’opera ancorata. Nei tiranti parzialmente presollecitati o presollecitati, invece, la sollecitazione di trazione è impressa in tutto o in parte all’atto del collegamento con l’opera ancorata. Per tiranti provvisori, la funzione è espletata per un periodo di tempo limitato e definito a priori mentre per i tiranti permanenti, la funzione è espletata per un periodo di tempo commisurato alla vita utile dell’opera ancorata.

I tiranti si possono inoltre distinguere in base alla tipologia costruttiva, cioè:

• in base all’armatura: a barre, a fili, a trefoli;
• in base al dispositivo di bloccaggio: unico, multiplo;
• in base alla guaina: parte libera semplice, multipla o composta, zona di fondazione (bulbo) senza guaina o con guaina;
• in base al dispositivo di ancoraggio: per cementazione, a espansione meccanica (quest’ultima solo per tiranti provvisori).

Di norma l’armatura dei tiranti può essere costituita da:

• un fascio di trefoli in acciaio del tipo per c.a.p.;
• da barre piene filettate;
• da barre cave filettate tipo auto perforanti.

Ti potrebbe interessare

Collaudo dei tiranti: le linee guida per eseguirlo

Collaudo con prove di carico

Le NTC 2018 indicano come necessaria la conferma sperimentale del carico limite con prove di trazione in sito sia nelle fasi di progetto che di collaudo. Sempre le norme tecniche per le costruzioni, per quanto concerne le prove di carico, indicano il numero di prove di progetto da eseguirsi sui tiranti in base al numero da realizzare:
–   1 se il numero di ancoraggi è inferiore a 30
–   2 se il numeri di ancoraggi è compreso tra 31 e 50
–   3 se il numeri di ancoraggi è compreso tra 51 e 100
–   7 se il numeri di ancoraggi è compreso tra 101 e 200
–   8 se il numeri di ancoraggi è compreso tra 201 e 500
–   10 se il numeri di ancoraggi è superiore a 500

La prova di collaudo di un sistema di tiranti si esegue attraverso una semplice prova non distruttiva di carico scarico ponendo un valore del tiro pari a 1,2 volte a quello di progetto e confrontando gli allungamenti misurati con i valori limite prefissati dal progetto. Tale prova deve essere eseguita su tutti i sistemi di ancoraggio prima della loro messa in esercizio e può essere svolta con uno dei due metodi: a carico costante, oppure ad allungamento costante.

Le prove secondo la UNI EN 1537:2013

La norma UNI EN 1537:2013 distingue tre classi di prove di carico in sito:

• prova d’indagine preliminare;
• prova di idoneità;
• prova di accettazione.

Le prime due classi possono considerarsi come suddivisioni della categoria generale di prove di accertamento; infatti le prove di indagine preliminare eseguite prima dell’installazione dei tiranti operativi, stabiliscono:

• la resistenza esterna R, del tirante sull’interfaccia malta/terreno;
• la trazione critica di snervamento del sistema di ancoraggio;
• Ie caratteristiche di snervamento del sistema per carichi diversi fino a rottura;
• le caratteristiche di perdita di tiro del sistema al tiro limite di bloccaggio
• una lunghezza libera apparente dell’armatura.

Le prove di idoneità per una particolare situazione di progetto servono ad misurare:

• la capacità di sostenere un tiro di prova;
• le caratteristiche di snervamento e di perdita di carico del sistema fino al tiro di prova;
• una lunghezza libera apparente dell’armatura.

Infine vi sono le prove di accettazione. Esse confermano per ogni tirante:

• la capacità del tirante di sostenere il tiro di prova;
• le caratteristiche di snervamento e di perdita di carico allo stato limite di servizio, quando necessario;
• la lunghezza libera apparente dell’armatura.