Prodotti Siderurgici

12. SISTEMI DI GIUNZIONE

Unioni saldate, unioni bullonate

Premessa

Il presente documento vuole fornire indicazioni semplici e concrete per i collegamenti nelle costruzioni

metalliche, non tanto dal punto di vista della progettazione degli stessi, quanto piuttosto sugli aspetti che

concernono sì la progettazione, ma che risultano poco conosciuti o addirittura considerati marginali, come

la rappresentazione nei disegni delle giunzioni saldate. Sui giunti imbullonati, invece, vengono

fornite utili indicazioni sull’assieme tipico dei collegamenti, secondo le più recenti normative italiane ed

europee.

UNIONI SALDATE

Per arrivare ad un'opera compiuta il progetto passa:

Avere un linguaggio chiaro che permetta un’agevole lettura del progetto contribuisce alla riuscita dello

stesso. La rappresentazione di un progetto segue le indicazioni generali dei disegni tecnici, ma è proprio

nella rappresentazione delle saldature dove questo linguaggio non è sempre uniformato.

Premesso che non esiste una normativa "obbligatoria" per indicare le saldature, in queste schede vengono

date delle linee guida che consentono di esprimersi in un linguaggio comune, che aiuterà una

rappresentazione univoca dei giunti saldati ottimizzandone i risultati.

Normativa di riferimento

La norma che stabilisce le regole da applicare per la rappresentazione schematica sui disegni dei giunti

saldati è la UNI EN 22553: 1997.

La normativa stessa accetta che i giunti possano essere indicati applicando le raccomandazioni generali

dei disegni tecnici, però, a sua volta, consiglia l'adozione della rappresentazione schematica, la quale

contiene al suo interno tutte le indicazioni necessarie per comprendere il tipo di saldature da eseguire.

La rappresentazione schematica deve fornire chiaramente tutte le indicazioni necessarie per

identificare il giunto che si deve eseguire, senza sovraccaricare il disegno con note o viste

aggiuntive.

La rappresentazione schematica comprende un segno grafico elementare, che può essere

completato da:

un segno grafico supplementare;

un metodo di quotatura;

alcune altre indicazioni (in particolare per disegni costruttivi).

Metodo di rappresentazione delle saldature

1-Linea di freccia

Indica i lembi su cui deve essere eseguita la saldatura. La linea di freccia può essere disposta in modo

qualsiasi rispetto al giunto tranne per i casi di saldatura a 1/2 V, a 1/2 U e similari, dove deve avere

posizione obbligata verso il lato preparato delle parti.

Esempi:

2a-Linea di riferimento (linea continua)

Deve essere di preferenza tracciata parallelamente al bordo inferiore del disegno, oppure, se non è

possibile, perpendicolarmente ad esso.

2b-Linea di identificazione (linea a tratti)

Parallela alla linea di riferimento, può essere tracciata indifferentemente sul lato superiore o inferiore di

questa. Il posizionamento del segno grafico su questa linea indica che la saldatura deve essere eseguita sul

lato opposto della linea di freccia.

3-Segno grafico

Se è posto dal lato della linea di riferimento (linea continua) indica che la saldatura deve essere

eseguita dal lato freccia del giunto;

Se è posto dal lato della linea di identificazione (linea a tratti) indica che la saldatura deve essere

eseguita dal lato opposto del giunto;

Se la saldatura è simmetrica, viene rappresentata la sola linea di riferimento, con i segni grafici

posti in contrapposizione.

Posizione del segno grafico rispetto alla linea di riferimento

Segni grafici elementari:

Ogni tipo di giunto è caratterizzato da un segno grafico che in generale richiama la forma della saldatura

da eseguire. La forma del segno grafico prescinde dal tipo di procedimento di saldatura da

impiegare. I segni grafici elementari sono riportati nel prospetto 1.

Se il tipo di giunto non deve essere specificato, ma basta indicare che esso sarà saldato o brasato, deve

essere usato il segno grafico a lato.

Dettaglio saldatura ad angolo – Foto: Ocam srl, Masterweld srl

Segni grafici combinati per saldature simmetriche:

Nel caso di saldature da ambedue i lati, i segni grafici elementari vengono combinati tra loro. Si riportano

nel prospetto 2 alcuni esempi illustranti la procedura:

Controllo della saldatura – Foto: Ocam srl, Masterweld srl

Segni grafici supplementari:

I segni grafici supplementari completano quelli elementari, indicando per esempio la forma della

superficie esterna o della saldatura.

Saldatura ad angolo – Foto: Stahlbau Pichler srl

Si riportano nel prospetto 4 esempi di combinazione fra segni grafici elementari e supplementari:

Quotatura

Le dimensioni della saldatura vengono poste sui fianchi del segno grafico elementare:

la quota relativa alla sezione S va posta alla sinistra del segno grafico;

la quota relativa alla lunghezza L del cordone va posta alla destra. L'assenza di indicazioni alla

destra del segno grafico significa che la saldatura è continua per tutta la lunghezza del pezzo

saldato.

Metodi di indicazione delle quote per le saldature d’angolo

Quote principali – saldature d’angolo:

Quote principali – saldature testa a testa

Saldature perimetrali:

Quando la saldatura deve essere eseguita lungo tutto il contorno di un pezzo, il segno grafico è un

cerchio, che va indicato come segue:

Saldature da eseguire in cantiere

Per le saldature da eseguire in cantiere si deve usare la banderuola, come indicato in figura:

UNIONI BULLONATE

L’elemento di unione è composto da: vite, dado e rondelle. Esso è definito “ assieme “.

Nell’ipotesi in cui il giunto richieda soluzioni a serraggio controllato i sistemi di unione devono essere

prescelti fra quelli indicati dalla norma EN 14399-3 (sistema HR) o dalla norma EN 14399-4 (sistema

HV - elementi di unione precaricati o “a serraggio controllato”).

In merito alle classi di resistenza, tali assiemi possono essere utilizzati con viti nelle classi 8.8, e 10.9.

In presenza di soluzioni non precaricate e di sollecitazioni prevalenti di taglio, i sistemi più appropriati

risultano essere i sistemi SB, regolamentati in ambito internazionale CEN dalle norme EN 15048–1 (

elementi di unione non precaricati o a “non a serraggio controllato”) .

I sistemi di unione precaricati sono utilizzabili anche in giunzioni a taglio in alternativa alla soluzione SB.

4

LE NORME SULLA BULLONERIA STRUTTURALE RIFLETTONO UNA

SITUAZIONE EUROPEA DOVE ESISTONO VARIE SOLUZIONI

TECNICHE PER ASSIEMI DI ASSEMBLAGGIO ( VITI , DADI RONDELLE )

FRA CUI:

SISTEMA

HR

SISTEMA

HV

SISTEMA

HRC SISTEMA

SB

SISTEMI A SERRAGGIO CONTROLLATO SISTEMA

NON A SERRAGGIO

CONTROLLATO

Sistemi a serraggio controllato e senza serraggio controllato. i

Se la scelta progettistica è orientata al sistema SB, particolare attenzione deve essere posta, al momento

della posa in opera degli elementi di unione.

La norma EN 15048-1 ammette la composizione dell’assieme di assemblaggio utilizzando componenti

provenienti da bulloneria standard ISO, come ad esempio ISO 4014 (viti a filetto parziale) , oppure ISO

4017 (viti a tutto filetto), combinata con ISO 4032 (dadi)e , se richiesto dal progettista, anche con ISO

7091 (rondelle). E’ però importante essere sicuri che tali componenti siano identificati e contrassegnati

in modo chiaro e univoco con il marchio SB, stampigliato sulla testa della vite sulla superficie del dado,

in accordo alla norma EN 15048-1. Il marchio CE per questi prodotti è anch’esso obbligatorio, e deve

essere esposto obbligatoriamente sulle etichette che identificano le singole confezioni.

In merito alle classi di resistenza, tali assiemi possono essere utilizzati con viti nelle classi 4.6 - 4.8 - 5.6 -

5.8 - 6.8 - 8.8 e 10.9.

Dati tecnici:

Le norme europee di riferimento per la bulloneria impiegata nelle costruzioni metalliche (ASSIEMI vite +

dado + rondella) sono quindi :

UNI EN 14399-1 per collegamenti precaricati;

UNI EN 15048-1 per collegamenti non precaricati

Nel presente paragrafo sono considerati sistemi di unione elementari, in quanto parti costituenti i

collegamenti strutturali tra le membrature in acciaio. Le tipologie di unione analizzate sono quelle

realizzate tramite bulloni. Le unioni realizzate con bulloni si distinguono in “precaricate” e “non

precaricate”.

La bulloneria conforme alla UNI EN 14399-1 è adatta anche ad essere utilizzata per soddisfare i requisiti

della bulloneria per giunzioni non precaricate (UNI EN 15048-1).

Esempi di giunti bullonati – Foto da sinistra a destra © Stahlbau Pichler srl, © Fima Cosma Silos srl, © Ocam srl

Bulloni per giunzioni precaricate

Gli assiemi vite / dado / rondelle impiegati nelle giunzioni precaricate devono soddisfare:

I requisiti di cui alla norma europea armonizzata UNI EN 14399-1;

La regolamentazione per la marcatura

Le norme europee sulla bulloneria a serraggio controllato prescrivono la fornitura di assiemi in lotti

omogenei ( questo vale per le viti, per i dadi e per le rondelle ) i quali devono superare 2 prove

attitudinali aggiuntive, quando i singoli elementi vengono assemblati.

Ciò viene richiesto al fine di assicurare che, con la coppia di serraggio prescritta, si ottenga la corretta

chiusura della giunzione bullonata.

Le Viti, i dadi e le rondelle in acciaio devono essere associati come indicato nella tabella seguente:

Sistema

Viti Dadi Rondelle Piastrine (*)

Classe di resistenza

Riferimento Classe di resistenza

Riferimento Durezza Riferimento Durezza Riferimento

HR

8.8 UNI EN 14399, parte 3

8 UNI EN 14399, parte 3

300-370 HV

UNI EN 14399

parti 5 e 6

300-370 HV

UNI 5715 UNI 5716

10.9 UNI EN 14399, parte 3

10 UNI EN 14399, parte 3

HV 10.9 UNI EN 14399, parte 4

10 UNI EN 14399, parte 4

HRC 10.9 UNI EN 14399,

parte 10 10

UNI EN 14399, parte 3

300-370 HV

UNI EN 14399

parti 5 e 6 ---- -----

* L’utilizzo delle piastrine non è contemplato nelle norme armonizzate.

Bulloneria strutturale sistema HR – Foto: U.P.I.V.E.B. (Unione Produttori Italiani Viteria e Bulloneria)

Bulloneria strutturale sistema HRC – Foto: U.P.I.V.E.B. (Unione Produttori Italiani Viteria e Bulloneria)

6

1° Prova attitudinale aggiuntiva

Una prima prova attitudinale consiste nell’applicare una coppia di

serraggio sul dado in modo che esso ruoti sulla rondella

sottostante, opportunamente lubrificata , essendo stata

immobilizzata la testa della vite ( fig. 1).

fig. 1

LEGENDA1. Dado: ruotato durante il serraggio

2. Rondella dell’assieme: non deve

ruotare durante il serraggio

3. Spessori

4. Cella di carico calibrata per la

misurazione della forza nella vite

5. Rondella dell’assieme smussata o

spessore smussato

6. Testa della vite: immobilizzata durante

il serraggio

Esemplificazione della 1° prova attitudinale aggiuntiva per sistemi a serraggio controllato

Bulloni per giunzioni non precaricate

Gli assiemi vite / dado / rondelle devono soddisfare:

I requisiti di cui alla norma europea UNI EN 15048-1;

La regolamentazione per la marcatura

In alternativa anche gli assiemi conformi alle specifiche tecniche prescritte dalla norma UNI EN 14399-1

sono idonei per l’uso in giunzioni non precaricate.

Viti / dadi / rondelle in acciaio devono essere associate come da tabella seguente:

Sistema Viti Dadi Rondelle

Riferimento Classe di resistenza Classe di resistenza Durezza

SB 4.6 4; 5; 6 oppure 8

100 HV min.

UNI EN 15048 parte 1

SB 4.8

SB 5.6 5; 6 oppure 8

SB 5.8

SB 6.8 6 oppure 8

SB 8.8 8 oppure 10 100 HV min. oppure 300 HV

min. SB 10.9 10 oppure 12

Le norme e le classi di resistenza per ciascuna tipologia di prodotto sono le seguenti:

Norma di prodotto Classi di resistenza

VITE ISO 4014; ISO 4016; ISO 4017; ISO 4018

4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8;10.9

DADO ISO 4032; ISO 4033 4; 5; 6; 8; 10; 12

RONDELLA ISO 7091 100 HV; 300 HV

La regolamentazione per la marcatura CE prevede che su ciascun prodotto venga indicato quanto segue:

VITE

Classe di resistenza secondo EN ISO 898-1 o EN 3506-1

Marchio del produttore dell’assieme

Marchio speciale “SB”

DADO

Classe di resistenza secondo EN ISO 898-2 o EN 3506-2

Marchio del produttore dell’assieme

Marchio speciale “SB”

RONDELLA

Nessun marchio particolare richiesto

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