Verifica normativa dei bulloni secondo la norma indiana

Capacità a taglio dei bulloni

La resistenza di progetto del bullone, \(V_{dsb}\), governata dalla resistenza a taglio, è fornita dalla IS 800, Cl. 10.3.3:

\[ V_{sb} \le V_{dsb} \]

dove:

• \(V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}\) – capacità a taglio di progetto di un bullone
• \(V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e\) – capacità a taglio nominale di un bullone
• \(f_{ub}\) – resistenza ultima a trazione del bullone;
• \(A_e\) – area resistente a taglio; \(A_e = A_n\) per il piano di taglio intercettato dai filetti, \(A_e = A_s\) per il caso in cui i filetti non si trovano nel piano di taglio
• \(A_n\) – area netta della sezione resistente a trazione del bullone
• \(A_s\) – area della sezione trasversale al gambo
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Quando la lunghezza di presa dei bulloni \(l_g\) (pari allo spessore totale delle piastre collegate) è superiore a \(5d\), la capacità a taglio di progetto \(V_{dsb}\) è ridotta da un fattore \(\beta_{lg}\) – IS 800, Cl. 10.3.3.2:

\[ \beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}  \]

Secondo la IS 800, Cl. 10.3.3.3, la capacità a taglio di progetto dei bulloni che trasmettono il taglio attraverso una piastra di riempimento con spessore \(t_{pk} \ge 6\) mm deve essere ridotta da un fattore:

\[ \beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk}) \]

Ogni piano di taglio è verificato separatamente e viene mostrato il risultato più sfavorevole.

Capacità a rifollamento dei bulloni

La resistenza a rifollamento di progetto di un bullone su qualsiasi piastra, governata dal rifollamento, è fornita dalla IS 800, Cl. 10.3.4:

\[ V_{sb} \le V_{dpb} \]

dove:

• \(V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}\) – resistenza a rifollamento di progetto di un bullone
• \(V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u\) – resistenza a rifollamento nominale di un bullone
• \(k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}\) – fattore per la geometria del giunto e la resistenza del materiale
• \(e\) – distanza dal bordo dell'elemento di fissaggio nella direzione del rifollamento
• \(p\) – passo dell'elemento di fissaggio nella direzione del rifollamento
• \(f_{ub}\) – resistenza ultima a trazione del bullone
• \(f_u\) – resistenza ultima a trazione della piastra
• \(d\) – diametro nominale del bullone
• \(d_0\) – diametro del foro del bullone
• \(t\) – spessore della piastra
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Il rifollamento su ciascuna piastra è verificato separatamente e viene mostrato il risultato più sfavorevole.

La resistenza a rifollamento è ridotta per fori sovradimensionati e assolettati da un fattore:

• 0.7 – per fori sovradimensionati e assolettati corti
• 0.5 – per fori assolettati lunghi

Le dimensioni dei fori sovradimensionati, assolettati corti e assolettati lunghi sono determinate secondo la IS 800, Tabella 19.

Capacità a trazione dei bulloni

Un bullone soggetto a una forza di trazione amplificata è verificato secondo la IS 800, Cl. 10.3.5:

\[ T_b \le T_{db} \]

dove:

• \(T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}\) – capacità a trazione di progetto del bullone
• \(T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}\) – capacità a trazione nominale del bullone
• \(f_{ub}\) – resistenza ultima a trazione del bullone
• \(f_{yb}\) – resistenza allo snervamento del bullone
• \(A_n\) – area netta della sezione resistente a trazione del bullone
• \(A_s\) – area della sezione trasversale al gambo
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – coefficiente parziale di sicurezza per bulloni – tipo a rifollamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa
• \(\gamma_{m0} = 1.1\) – coefficiente parziale di sicurezza per la resistenza governata dallo snervamento – IS 800, Tabella 5; modificabile in Impostazioni normativa

Bullone soggetto a taglio e trazione combinati

Un bullone che deve resistere contemporaneamente alla forza di taglio di progetto e alla forza di trazione di progetto deve soddisfare, secondo la IS 800, Cl. 10.3.6:

\[ \left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0 \]

dove:

• \(V_{sb}\) – forza di taglio amplificata
• \(V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}\) – resistenza a taglio di progetto del bullone – IS 800, Cl. 10.3.2
• \(V_{dsb}\) – resistenza a taglio di progetto
• \(V_{dpb}\) – resistenza a rifollamento di progetto
• \(T_b\) – forza di trazione amplificata
• \(T_{db}\) – capacità a trazione di progetto del bullone