Sblocca nuove possibilità con l'ancoraggio avanzato

Che si tratti di spazio limitato per l'ancoraggio, di un layout architettonico non convenzionale, di ancoraggi vicini al bordo, della necessità di fissare l'acciaio a forme irregolari di calcestruzzo, o della richiesta dal cantiere di progettare piastre gettate in opera, questi casi speciali richiedono più delle soluzioni tipiche. È esattamente qui che inizia la vera sfida progettuale.

Come affrontano effettivamente queste situazioni gli ingegneri strutturali?

Si parte da ipotesi e da un grande lavoro manuale di calcolo. Si trascorrono ore a iterare i progetti e a eseguire verifiche normative. Più spesso di quanto si pensi, i progetti analizzati portano a fondazioni e piastre inutilmente sovradimensionate a causa delle rotture del calcestruzzo: 

• Rottura del calcestruzzo al bordo
• Rottura del calcestruzzo a cono
• Combinazione di rotture

Si consideri, ad esempio, l'ancoraggio vicino al bordo. Senza armatura, è quasi impossibile superare una verifica normativa per la rottura del calcestruzzo al bordo o a cono. Quando gli ancoraggi sono vicini tra loro, ci si trova improvvisamente a dover gestire coni interagenti — qualcosa che la maggior parte delle norme consiglia di evitare del tutto. Ma cosa si fa quando il layout non consente le distanze raccomandate? 

L'armatura supplementare deve essere considerata. Eurocode 1992-4 - Design of concrete structures - Part 4: Design of fastenings for use in concrete raccomanda di stabilire un appropriato modello a puntone e tirante.  

Ma cosa succede se una forma atipica del blocco di calcestruzzo mette i bastoni tra le ruote?

Affrontare le sfide di ancoraggio con geometrie non standard del blocco di calcestruzzo

Soprattutto quando si ha a che fare con geometrie irregolari o layout unici che vanno oltre i casi standard dei libri di testo, il processo non è solo dispendioso in termini di tempo, ma lascia anche troppo spazio all'incertezza. In tali casi, le forme generali possono essere imprevedibili, rendendo fondamentale considerare attentamente le distanze dal bordo su tutti i lati. La profondità di infissione può variare a causa di differenze nello spessore del blocco o nel posizionamento degli ancoraggi, e gli ancoraggi stessi potrebbero non trovarsi sullo stesso piano.

Nell'ultima versione di IDEA StatiCa, abbiamo aggiunto nuove potenti funzionalità per aiutarvi a progettare e verificare normativamente gli ancoraggi nelle condizioni reali che non seguono i libri di testo.

È ora possibile progettare e verificare normativamente quasi qualsiasi forma di blocco di calcestruzzo per l'ancoraggio. Che si tratti di un piedistallo, di blocchi di ancoraggio non rettangolari, di estensioni di fondazioni a nastro, di qualsiasi forma di parete, o di una geometria personalizzata richiesta dagli architetti.

Progettazione di piastre gettate in opera con considerazione dell'armatura

Nel settore delle costruzioni, è comune incontrare strutture portanti che incorporano sia elementi in acciaio che in calcestruzzo. I componenti in calcestruzzo svolgono spesso un ruolo chiave nel fornire stabilità laterale alla struttura in acciaio. Questi elementi sono tipicamente collegati tramite l'uso di piastre gettate in opera. Le piastre gettate in opera offrono un ancoraggio affidabile; inoltre, possono essere fabbricate per ridurre al minimo le perforazioni in cantiere. Le piastre sono a filo con la superficie del calcestruzzo, consentendo collegamenti puliti e livellati. Le piastre gettate in opera sono particolarmente apprezzate in applicazioni quali sistemi di supporto per facciate, collegamenti di strutture in acciaio in edifici ibridi calcestruzzo-acciaio, supporti per guide di ascensori, ancoraggio di apparecchiature meccaniche, appoggi per ponti e collegamenti di pannelli prefabbricati in calcestruzzo.

Ma sebbene le loro applicazioni siano ampie, la progettazione può diventare significativamente più complessa. Le forze assiali sono resistite dall'armatura nel calcestruzzo, che è saldata alla piastra in acciaio per trasferire il carico tramite aderenza con il calcestruzzo. I pioli con testa, gli ancoraggi o le chiavette a taglio resistono alle forze di taglio.

La resistenza di progetto degli elementi annegati dipende fortemente dalla posizione dell'armatura nel calcestruzzo, soprattutto se la piastra gettata in opera è posizionata vicino al bordo (sistemi di supporto per facciate).

Detail (con CSFM 3D) tiene automaticamente conto dell'armatura vicino alla piastra gettata in opera, il che può aumentare significativamente la capacità portante. Questa soluzione consente di eseguire progettazioni senza eccessivi semplificazioni e fornisce verifiche basate sullo Stato Limite Ultimo (SLU).

Portare la progettazione degli ancoraggi al livello successivo

IDEA StatiCa fornisce agli ingegneri una soluzione completa per la progettazione e la verifica normativa degli ancoraggi. Gli ingegneri non sono più vincolati da esempi semplificati e conservativi dei libri di testo che corrispondono ai codici di progettazione, che portano al sovradimensionamento delle piastre di base e degli ancoraggi. Tenendo conto dell'armatura nel blocco di calcestruzzo, gli ingegneri possono ottenere progettazioni sicure, accurate ed economicamente efficienti. 

È giunto il momento di andare oltre i libri di testo e progettare sistemi di ancoraggio che riflettano davvero la complessità e le esigenze delle moderne applicazioni strutturali.