'

7KOS32010-Pioli connettori shear connectors

Codice
7KOS32010
Marca
Koko & Koster CO Koko & Koster CO
Vedi File / Allegati
1738_bolzen-sd.pdf

I pioli connettori ( shear connectors) Koster sono impiegati per creare efficienti sistemi di connessione tra strutture (travi) in acciaio e solette in calcestruzzo in grado annullare lo scorrimento tra le due parti e di trasmettere adeguatamente le forze che i due materiali si scambiano all’interfaccia del collegamento.

Tali pioli Koster presentano una testa ingrossata per evitare il sollevamento e vengono saldati con generatori di corrente Koster con il metodo ad arco lungo con ceramica. 

I pili connettori sono costruiti in S235J2+C470

La soc. Koster Gmbh ha ricevuto il certificato di conformità CE per la produzione di pioli connettori ed ogni fornitura può essere accompagnata da certificazioni 3.1 e 2.2.

SOLUZIONI NELLE STRUTTURE COMPOSTE Sicure - multilaterali - economiche di R. Trillmich, KÖSTER & CO., Ennepetal / Germania

 Il collegamento tra l'acciaio e il calcestruzzo viene realizzato a mezzo di pioli connettori saldati. In seguito vogliamo riferire sui campi d’impiego nonché sulle esperienze pratiche di questa interessante tecnica. ella costruzione edile è spesso conveniente riunire le buone caratteristiche dell’acciaio con quelle del calcestruzzo. Vuol dire che l’acciaio si occupa delle forze di trazione mentre il calcestruzzo viene caricato con le forze di pressione. Questo principio è noto da tanto nella costruzione in cemento armato. Se si tratta di volere collegare elementi in calcestruzzo di una costruzione con componenti in acciaio, si parla invece di costruzioni composte - le cosiddette “strutture miste”. Le strutture miste, iniziando negli anni 80 con la costruzione di ponti, si sono intanto inserite normalmente anche nella cosiddetta "costruzione in superficie". La “lobby dell’acciaio” e la “lobby del calcestruzzo” si sono trovati qui un nuovo campo d’attività il che possono coltivare per beneficio di entrambi. Specialmente nella costruzione di edifici industriali e d’amministrazione o anche di autosilo o di supermercati i vantaggi delle costruzioni composte sono immensi: ! alta portata con altezza di costruzione ridotta ! costruzione di ampi vani senza pilastri ! facilità nel cambiamento delle installazioni ! alta protezione antincendio simile a quella per travi rivestite con calcestruzzo ! veloce montaggio simile a quella di una semplice costruzione metallica ! facile smontaggio e rimontaggio ! ideale per la trasformazione di vecchi edifici in nuove strutture Saldatura Prigionieri - il procedimento ideale nelle costruzioni composte Una congiunzione della trave d’acciaio con una lastra di calcestruzzo senza delle congiunzioni adatte alla trasmissione di energia non sarebbe possibile. Come due tavole di legno appoggiate l'una sopra l’altra che si spostano l’uno contro l’altro se vengono caricate, anche l'acciaio ed il calcestruzzo non potrebbero azionare nel modo desiderato. Mettendo invece qualche chiodo di ferro, la portata e la rigidità delle tavole di legno aumentano notevolmente. Questa “inchiodatura” agli inizi delle costruzioni composte (strutture miste) fu realizzata tramite lamiere spaccate (le cosiddette zanche) o tondini piegati da tirante, saldati a mano sulle travi o piastre d'ancoraggio. Presto però si affermavano i cosiddetti "pioli con testa" o "pioli connettori". I loro vantaggi stanno nell'ottimo comportamento di deformazione (alto allungamento plastico) e soprattutto nell'applicazione economica con l’uso del procedimento della cosiddetta "saldatura prigionieri ad arco" (drawn arc stud welding). Il procedimento della saldatura prigionieri ad arco è in un certo senso simile alla cosiddetta saldatura a scintillio. Si porta un prigioniero, inserito in una pistola saldatrice, al contatto con la lamiera sottostante e fa scoccare un arco voltaico sollevando il prigioniero. L’arco voltaico poi fa fondere l’intera sezione dell'estremità del prigioniero e la parte della lamiera sottostante. Terminato il tempo di saldatura, il prigioniero sollevato immerge nel bagno di fusione e la corrente di saldatura viene spenta. Così il prigioniero e la lamiera vengono saldati praticamente insolubilmente l’uno con l’altro, facendo sì che l’intera sezione del prigioniero è a disposizione N Sezione trasversale con pioli connettori KÖCO saldati (Foto KÖSTER & CO.) 1 / 3 per la trasmissione delle forze. Una ferrula ceramica protegge la zona di fusione durante il tempo di saldatura, formando inoltre un collarino regolare del materiale fuso attorno il prigioniero. Naturalmente tutti i singoli processi (tranne il premere del pulsante sulla pistola saldatrice per avviare il processo della saldatura) procedono in modo automatico, controllati dall'impianto di saldatura prigionieri. L’impiego della saldatura prigionieri permette inoltre all’azienda costruttrice di non dovere impiegare dei saldatori specializzati come invece lo è necessario con la saldatura manuale con elettrodo o a filo continuo. Fino a ca. quattro pioli connettori possono essere saldati per minuto. Una buona preparazione assicura buoni risultati Affinché costruttori ed utenti di un edificio possano essere sicuri della qualità della saldatura bisogna osservare qualche condizione. Purtroppo alla tecnica di saldatura nell'edilizia al di fuori della costruzione metallica spesso non si attribuisce tanta importanza. Gravi errori o carenze di costruzione possono esserne la conseguenza. Affinché la saldatura prigionieri abbia successo, qui alcuni consigli pratici: I prigionieri e la lamiera dovrebbero essere lucidi, almeno privi di ruggine, scoria, calamina o strati di vernice. Più pulite sono le superfici di contatto più buoni e continui sono i risultati ottenuti. Una domanda che crea sempre di nuovo delle discussioni sono i cosiddetti primer (vernici di protezione) che in parte sono prescritti per gli elementi in acciaio. Nel nostro caso si poterebbe lasciare liberi dal trattamento protettivo i punti di saldatura (sempre che si trovino in una o in più fili) coprendoli semplicemente con un pezzo di nastro adesivo. Altrimenti si consiglia di molare almeno un po' i punti in cui sarà prevista la saldatura. Su materiali basi zincati a fuoco sono possibili delle saldature solo fino ad un diametro di ca. 10 mm, in quanto non si può utilizzare una ferrula ceramica come protezione del bagno di fusione. Lo zinco che evapora deve fuggire al più presto possibile altrimenti si ottiene più pori che materiale saldato. Con successo si può applicare questa tecnica nella costruzione metallica, p.es. per il fissaggio di vetrate su profili metallici (diametri dei prigionieri di solito 6 e 8 mm). Lo strato di zinco qui viene danneggiato solo nella imminente zona di saldatura e può essere facilmente ri pristinato. La corrente di saldatura per la saldatura prigionieri nell'edilizia (diametro dei prigionieri tra 10 e 25 mm) si muove fra 800 e 2.300 A. Durante il processo di saldatura (tra 0,3 fino a 1,3 sec.) la rete di alimentazione a trifasi (400 V) deve fornire ca. il 10 % della corrente di saldatura. Qui di solito sono sufficienti fusibili tra 25 A e 125 A (ritardati). Se si lavora in cantiere con un generatore da diesel, esso va dimensionato per la corrente massima, cioè per un piolo connettore del diametro 19 mm ci vogliono almeno 125 kVA, mentre per un diametro 22 mm si consiglia 160 fino a 200 kVA. Sul lato secondario del trasformatore bisogna assicurarsi di avere buoni collegamenti di tutti i giunti d'accoppiamento. Non è possibile stabilire un collegamento di massa solo con una barra d'acciaio semplicemente appoggiata sulla trave. Qui le correnti sono troppo elevate (si verificherebbero troppe perdite) ed i tempi di saldatura sono troppo corti (fino al momento in cui si ottiene un collegamento elettrico buono la saldatura potrebbe essere già terminata).

Ulteriori informazioni si possono trovare sul "Merkblatt 0902" dell'Associazione tedesca per la saldatura (Deutscher Verband für Schweißtechnik), Düsseldorf. Saldatura in officina o in cantiere ? Generalmente si preferisce la saldatura in officina. L'umidità, lo sporco, la capaPiastre / strutture d'ancoraggio con pioli connettori KÖCO saldati (Foto KÖSTER) Autosilo con pioli connettori KÖCO saldati attraverso lamiere grecate (Foto KÖSTER) Trave d'acciaio in fase di piolinatura con dei pioli connettori KÖCO (Foto KÖSTER) Veduta del cordone di saldatura del piolo connettore KÖCO saldato (Foto KÖSTER) 2 / 3 cità della rete di alimentazione non sempre sicura ed i problemi di trasporto possono creare dei problemi nel cantiere. Nonostante ciò, spesso già nella progettazione è prevista la saldatura in cantiere, p.e. applicando la cosiddetta "saldatura a penetrazione". Qui si costruisce in un primo momento uno scheletro d'acciaio, appoggiando in seguito delle lamiere grecate e zincate sulle travi. Dopo di che, i pioli connettori (di solito del diametro 19 mm) saldati sulle travi creano la base del collegamento tra il calcestruzzo e l'acciaio. L'arco voltaico qui penetra la lamiera grecata, saldandola in un solo processo insieme al piolo connettore sulla trave. In questo modo si ottiene una cassaforma persa per il calcestruzzo e sul lato inferiore della lamiera grecata una superficie ideale per le vari installazioni. Queste strutture si possono facilmente montare e anche spostare senza grandi sforzi. La tecnica della saldatura a penetrazione gode grande popolarità soprattutto nei paesi anglosassoni, mentre per esempio in Germania le criteri severe per la qualità della saldatura hanno finora ritardato la diffusione. A causa del trattamento della superficie della lamiera grecata con dello zinco nonché per il primer, di solito prescritto, la qualità della saldatura spesso diminuisce. Esperimenti hanno però mostrato che si possono ottenere delle saldature sicure se la trave mostra soltanto la normale calamina. La norma EN ISO 14555 considera questo argomento. Pioli connettori nella tecnica di giunzione L'impiego dei pioli connettori porta non soltanto dei vantaggi per grandi opere di strutture composte. Anche piastre d'ancoraggio dove sul lato del calcestruzzo sono saldati dei pioli connettori permettono di realizzare una ottima giunzione fra la struttura d'acciaio ed il calcestruzzo. Alcuni esempi sono riportati nella figura di sopra. L'uso di piastre d'ancoraggio con pioli connettori saldati è diventato normalità, anche grazie ad una omologazione adattata alle condizioni europei. L'uso dei pioli connettori dal ∅ 6 fino al ∅ 25 x 525 mm offre al progettista delle possibilità finora non conosciute nel calcolo della trasmissione delle forze. L'alta economicità delle piastre d'ancoraggio con pioli connettori saldati ha fatto sì che vengono già offerte delle misure standard. Il progettista in questo modo può scegliere tra delle piastre d'ancoraggio standard, ricevendo con ciò tutti i dati riguardante le forze massime e le loro direzioni. I pioli connettori KÖCO sono prodotti secondo la norma EN ISO 13918 e sono a disposizione nelle varie dimensioni. Caratteristica meccanica del piolo connettore in S 235 J2G3+C450 (St 37-3K): Resistenza alla trazione: 450-600 N/mm2 Limite elastico: min. 350 N/mm2 Allungamento: min. 15 % Al contrario ai tasselli per carichi pesanti con cui ancora vengono fissate le piastre d'ancoraggio, l'uso dei pioli connettori invece rafforza in modo attivo l'armatura. Lunghezze d'ancoraggio al di sopra di 500 mm a causa dei carichi enormi sono realizzabili in modo economico soltanto impiegando dei pioli connettori. Anche nella zona di trazione dell'armatura il piolo connettore mantiene la sua capacita di carico. Grazie alla duttilità del piolo connettore un eventuale sovraccarico viene annunciato in anticipo; un ulteriore punto a favore della sicurezza. Prospettive future Non solo ogni carpenteria metallica ma anche ogni costruttore in cemento dovrebbe occuparsi con delle "strutture composte". La tendenza verso le strutture miste e verso fissaggi standardizzati basati sulla tecnica della saldatura prigionieri è ormai più che evidente. In questo modo possono essere creati metodi di costruzione che finora non possono essere offerti dai paesi con manodopera a basso costo. Un fatto che alla fin fine non solo porta vantaggi al produttore stesso ma anche all'utente. BIBLIOGRAFIA DVS-Merkblatt 0902 "Bolzenschweißen mit Hubzündung" (1988), Deutscher Verlag für Schweißtechnik, Düsseldorf. EN ISO 14555 "Lichtbogenschweissen von metallischen Werkstoffen" (ed. tedesca) EN ISO 13918 "Prigionieri e ferrule ceramiche per la saldatura ad arco" Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-21.5-280 (1995) "Verankerung von Stahlteilen mittels angeschweißter KÖCO-Kopfbolzen in Beton", Deutsches Institut für Bautechnik, Berlin