Il serraggio dei bulloni nella EN 1090-2, analisi dei capitoli 8 e 12

Come già ricordato in un precedente post, i bulloni che si possono impiegare nelle carpenterie strutturali sono quelli a taglio (EN 15048-1) e/o quelli adatti al precarico (della serie EN 14399). Vediamo sinteticamente le operazioni di serraggio e di controllo del serraggio prescritte dai capitoli 8 e 12 della EN 1090-2.

Bulloni a taglio
Serraggio: per questi bulloni si prescrive solamente che i bulloni siano avvitati in modo da far raggiungere alle parti collegate uno “stretto contatto”. Tale contatto è quello ottenibile mediante lo sforzo di un uomo con una chiave senza prolunga ottenibile anche mediante avvitatore nel momento in cui questo inizia a scattare.

Insomma, una definizione a maglie molto larghe.

Controllo: il controllo deve essere visivo e deve riguardare il 100% delle connessioni. E’ opportuno, quando possibile, toccare il bullone per sentire se è allentato.

Bulloni adatti al precarico

Serraggio: La forza che si deve generare nel gambo (F_p,C) è la seguente: 0,7 x f_u,b x A_s

dove f_ub è il carico nominale di rottura dei bulloni ed A_s è la sezione resistente del bullone.

Per ottenere tale forza si deve applicare una coppia (M_r) pari a: k x d x F_p,C

dove d è il diametro nominale del bullone e k è il coeff. di rendimento della coppia.

Il k deve essere determinato dal produttore il quale ha tre modalità per farlo:

K0: k non viene determinato;

K1: k viene determinato in un range di valori compreso tra 0,10 e 0,16;

K2: k viene determinato come range di valore medio km compreso tra 0,10 e 0,23 e viene dato il coefficiente di variazione V_k <= 0,10.

Il k è riportato sulla scatola dei bulloni.

Quando si usa la modalità K0? È possibile quando si usano rondelle a controllo di carico (il raggiungimento della F_p,C si nota dallo “schiacciamento” della rondella) o quando si usano bulloni HRC (bulloni dotati di speciale peduncolo che si rompe al raggiungimento della Fp,C).

Il serraggio può essere fatto in due maniere diverse:

1. metodo della coppia (per modalità K2);

2. metodo combinato (per modalità K1 e K2).

In entrambi i metodi si parte serrando i bulloni con una coppia pari al 75% di M_r. Poi nel metodo della coppia si procede a serrare con una coppia di 1,1 x M_r. Se si impiega il metodo combinato invece si procede ruotando il dado in funzione dello spessore totale (t) da serrare:

– 60° per t<2d

– 90° per t compreso tra 2d e 6d

– 120° per t compreso tra 6d e 10d

I bulloni devono essere serrati con chiave dinamometrica tarata secondo la ISO 6789. L’accuratezza della taratura deve essere maggiore se si usa il metodo della coppia.

Controllo: il controllo viene richiesto per tutte le EXC tranne che per la EXC1. Si parte con un controllo visivo delle superfici di contatto (devono essere pulite e trattate come da tabella 18 della norma). I successivi controlli si distinguono in questo modo:

– Metodo della coppia – prima fase: nessun controllo;

– Metodo della coppia – seconda fase: si applica una coppia di 1,05Mr e se si ha un inizio di rotazione > 15° il bullone deve essere stretto ulteriormente. E’ richiesta una estensione del controllo del 5% per la EXC2 e del 10% per la EXC3 , EXC4.

– Metodo combinato – prima fase: si applica una coppia di 0,75Mr e se si ha un inizio di rotazione > 15° il bullone deve essere stretto ulteriormente; questo controllo non è richiesto per la EXC2 mentre deve essere esteso al 5% dei giunti nelle EXC3 e EXC4.

– Metodo combinato – seconda fase: dopo aver ruotato il dado se l’angolo è al di sotto del valore specificato per più di 15° allora si deve ruotare ulteriormente il dado; se invece il dado risulta ruotato per più di 30° rispetto al valore specificato dalla norma, il bullone deve essere cambiato. Il controllo deve essere esteso al 5% dei giunti per la EXC2 e al 10% per le EXC3 e EXC4.

Nel controllare i bulloni di un giunto si devono utilizzare dei diagrammi sequenziali che danno il campo di validità della prova su quel giunto. I diagrammi sono riportati nell’Appendice M e seguono i dettami della norma ISO 2859-5.