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1wwwhiltiit Seminario Universitagrave di Tor Vergata 30042009

Hilti Passione Performance

La progettazione dei ferri di ripresapost- installati secondo EC2TR023

Ing Alessandro Ferraro

Field Engineer - Lazio

Roma 30 aprile 2009



I ferri di ripresa post-installati sono largamente usati nelprocesso costruttivo delle strutture in calcestruzzo armato

Ersquo possibile ottenere strutture monolitiche anche se gettate per parti



Ferri post-installati nella riqualifica strutturale

RealizzazioneRealizzazione nuovinuovi aggettiaggettiRinforzoRinforzo nodinodi strutturalistrutturali

RealizzazioneRealizzazione nuovinuovi solaisolaiRinforzoRinforzo murimuri portantiportanti



Ferri post-installati nella riqualifica dei viadotti

RinforzoRinforzo strutturalestrutturaleAmpliamentoAmpliamento impalcatoimpalcato

RipristinoRipristino parapettoparapettoConsolidamentoConsolidamento impalcatoimpalcato



Ferri post-installati nel processo edilizio

ConnessioneConnessione impalcatiimpalcatiAncoraggioAncoraggio susu diaframmidiaframmi

ConnessioniConnessioni verticaliverticaliRipristinoRipristino armaturaarmatura



DemolizioneDemolizione e e ripristinoripristinoMalteMalte((cementiziecementizie o o epossidicheepossidiche))

BarreBarre piegatepiegateConnettoriConnettori meccanicimeccanici

CasseformeCasseforme forateforate

ResineResine chimichechimiche

Diverse tecnologie sono disponibili sul mercato per la realizzazione dei ferri di ripresa



Le resine chimiche sono la tecnologia preferibile per lrsquoancoraggio dei ferri di ripresa post-installati

MixerPorta-cartucce

Cartuccia morbida

hellip perchegrave massimizzano

bull capacitagrave di carico

bull produttivitagrave e comfort lavorativo

bull flessibilitagrave progettuale e di utilizzo

bull affidabilitagrave in esercizio

hellip perchegrave minimizzano

bull sollecitazioni a struttura esistente

bull errori di installazione

bull tolleranze

bull costo per applicazione

Dispenser



Le diverse tipologie di resine chimiche soddisfano le diverse esigenze applicative

Resina ibridaa indurimento rapido

Resina epossidica a elevato tempo di lavoro

bull Massima capacitagrave di caricocomparabile al calcestruzzo

bull Carico di progetto raggiunto in meno di unlsquoora (a 20 degC)

bull Ideale per calcestruzzo asciutto e fori realizzati con roto-percussione

bull Massima capacitagrave di caricosuperiore al calcestruzzo

bull Elevato tempo di lavoro per elevateprofonditagrave di ancoraggio

bull Adatto anche per calcestruzzobagnato e perforazione a diamante

HIT-HY 150 FR HIT-RE 500



La teoria del cemento armato egrave preferibile per la progettazione dei ferri post-installati

Teoria dellrsquoancoraggio Teoria del cemento armato

bull Modalitagrave di rottura fragile(estrazione del cono di cls)

bull Trasferimento del carico tramite capacitagrave a trazione del cono di cls

bull Interasse e distanze dai bordi sonodecisivi

bull Modalitagrave di rottura duttile(snervamento della barra)

bull Trasferimento del carico conforme alle barre gettate in opera

bull Interasse e distanze dai bordi non sono decisivi



I ferri post-installati con resine chimiche si comportanocome se fossero gettati in opera

Quali sono le evidenze teoriche e sperimentali

1 La lunghezza base di ancoraggio egrave inferiore ai valori riportati dai principali codici per la progettazione del calcestruzzo armato

2 La distribuzione delle tensioni nelle barre post-installate con resine chimiche egrave paragonabile alle barre gettate in opera

3 La nuova normativa EOTA ndash TR 023 stabilisce un metodo comune per la qualifica delle resine chimiche conforme a EC2

4 Lrsquo ETA (European Technical Approval) in accordo con quanto stabilito dal TR 023 permette di utilizzare i metodi di progettazione dettati da EC2 escludendo comunque la progettazione per la resistenza al fuoco carichi dinamici e sismici

F

lb



Studi sperimentali congiunti ETH-Hilti hanno determinato la lunghezza base di ancoraggio

Resistenza di progetto Rd = MIN Rcd Rbd Rsd gt Sd

RsdRbdRcd

CEDIMENTO LATO CEDIMENTO LATO ACCIAIOACCIAIO

CEDIMENTO ADESIONE CEDIMENTO ADESIONE ACCIAIO RESINAACCIAIO RESINA

CEDIMENTO ADESIONECEDIMENTO ADESIONERESINA CALCESTRUZZORESINA CALCESTRUZZO

Lunghezza base di ancoraggio lb = f [MAX (Rsd = Rcd Rsd = Rbd)]



La lunghezza base di ancoraggio nel caso di resine chimiche egrave inferiore ai valori dei principali codici

φ8 φ10 φ12 φ14 φ16 φ18 φ20 φ22 φ24 φ26 φ28 φ30 φ32 φ34 φ36 φ38 φ40

200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

orag

gio



La distribuzione delle tensioni egrave simmetrica e omogenea sututta la lunghezza di ancoraggio

Barre Barre gettategettate in in operaopera

cast-in-place Hilti HIT-RE 500

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 100 200 300 400 500 600embedment depth [mm]

stee

l str

ess

[Mpa

]

F=20kNF=40kNF=60kNF=100kNFmax=116kN

UtilizzoUtilizzo di di resinaresina ibridaibrida UtilizzoUtilizzo di di resinaresina epossidicaepossidica



Attenzione Non tutte le resine chimiche si comportano allo stesso modo


UtilizzoUtilizzo di di resinaresina poliesterepoliestere UtilizzoUtilizzo di di rigidarigida resinaresina epossidicaepossidica



La nuova normativa EOTA ndash TR 023 stabilisce un metodo comune per la qualifica delle resine chimiche conforme a

EC2

Le resine chimiche devono soddisfare i requisiti di un predefinito diagramma a scalini per le diverse classi di calcestruzzo

Le resine Hilti sono qualificate con llsquoapprovazione DIBt in linea con TR023

Resina in linea con EC2 senza limitazioni

Resina in linea con EC2 con limitazioni



Tensioni di aderenza laterale in Nmmsup2 secondo ETA in caso di buone condizioni di applicazione per fori realizzati in roto-percussione con perforatori ad aria compressa e fori carotati asciutti

40373431282521181540

41383633292622191536

42393633292623201634

43403734302723201632

43403734302723201630

43403734302723201628

43403734302723201626

43403734302723201625

43403734302723201624

43403734302723201622

43403734302723201620

43403734302723201618

43403734302723201616

43403734302723201614

43403734302723201612

43403734302723201610

4340373430272320168

C5060C4555C4050C3545C3037C2530C2025C1620C1215

Classe del calcestruzzoDiametrobarra (mm)

Valori di aderenza laterale in accordo con certificazione ETA



Certificazione ETA per resina HILTI HIT-RE 500



Le regole progettuali del cemento armato (es EC2) si applicano ai casi di ancoraggio

lbrqd = (ds 4) x (σsd fbd)

lbd = α1 α2 α3 α4 α5 lbrqd ge lbmin

Determinazione della lunghezza di ancoraggio base

Determinazione della lunghezza di ancoraggio di progetto

lbmin = max 03 lbrqd 10 ds 100 mm in trazione

lbmin = max 06 lbrqd 10 ds 100 mm in compressione



dove λ = (ΣAst - ΣAstmin) As ΣAst area delle barre dellrsquoarmatura trasversale lungo la lunghezza di ancoraggio di progetto lbdΣAstmin area del minimo di armatura di rinforzo trasversale pari a 025 As per le travi e 0 per le solette As area delle singola barra di ancoraggio con il massimo diametro K valori mostrati nella figurap pressione transversale [MPa] allo stato limite ultimo lungo lbd

-α5 = 1 ndash 004p

ge 07le 10

DritteConfinamento da pressione trasversale

α4 = 10α4 = 10DritteConfinamento dato da saldatura delle barre

α3 = 10α3 = 1 ndash Kλ

ge 07le 10

DritteConfinamento da armatura trasversale

α2 = 10α2 = 1 ndash 015(cd ndash ds) ds

ge 07le 10

DritteCopriferro

α1 = 10α1 = 10DritteForma delle barre

In compressioneIn tensione

Barra di rinforzoTipo di ancoraggioFattore di influenza



Le regole progettuali del cemento armato (es EC2) si applicano ai casi di giunzioni per sovrapposizione



Determinazione della lunghezza di sovrapposizione


lomin = max 03 α6 lbrqd 15 ds 200 mm

15141151a6

gt 505033lt 25Percentuale di barre

sovrapposte relative allrsquointera sezione trasversale



Trave in semplice appoggio

Il modello a traliccio puoacute essere adotatonella schematizzazione di calcolo

Lrsquoirruvidimento della superficie di contatto garantisce iltrasferimento degli sforzi di taglio

3 mm profonditagrave

Bielle tese (acciaio)

Bielle compresse (cls)Superficie

di contatto



Scelta opportuna della zona di ancoraggio

Sezioni compresseSezioni in cui si egrave

esaurita lrsquoazione di trazione

Sezioni in cui egrave necessario trasferire la trazioneper assicurare continuitagrave strutturale



Alcune considerazioni aggiuntive devono essere seguitenella progettazione dei ferri post-installati

1 Per ragioni legate allrsquoinstallazione le barre non possono essere progettatecome barre piegate

2 In seguito alle tolleranze legate alla perforazioneil copriferro puoacute risultare maggiore che perbarre gettate in opera

3 La resistenza ad adesione dei ferripost installati dipende dalla temperaturaErsquo necessario un apposito controllo dei valoridi progetto rispetto alla resistenza in casodi incendio

100 cm

60mm40mm



40mm+002 lvge2 dsge 25 mm

30mm+002 lvge2 ds

Il supporto alla perforazione corrisponde alla guida

lt 25 mmCAROTATURA CON CORONA

DIAMANTATA AD ARIA E AD

ACQUA

60mm+002 lvge2 ds60mm+006 lvge2 dsge 25 mm

50mm+002 lv50mm+008 lvlt 25 mmPERFORAZIONE CON

ARIA COMPRESSA


30mm+002 lvge2 ds30mm+006 lvge2 dslt 25 mmPERFORAZIONE CON

ROTO-PERCUSSIONE

CON GUIDA ALLAPERFORAZIONE

SENZA GUIDA ALLAPERFORAZIONEDIAMETRO BARRA dsMETODO DI PERFORAZIONE



La valutazione della lunghezza di ancoraggioin caso di incendio

Curva tempo-temperatura

(in accordo con ISO 834)

Ersquo obbligatorio verificare la connessione agli Stati Limite Ultimi in condizioni a freddo

FsT le (linst ndash cf) Φ p tTdove

(linst ndash cf) ge l scon

l s = l unghezza di sovrapposizione

Φ = diametro nominale della barra

(linst ndash cf) = lunghezza di sovrapposizione nel nodo 80 Φ ge (linst ndash cf) ge l s

tT = tensione di aderenza in caso di incendio



La valutazione della resistenza singola barradi ancoraggio in caso di incendio

6475365

44846475325

22174206475280

171433757946475265

11042088441253106475240

63211292753365148986475210

4227351725244537925576190

211365815119521333917160

081563615309422259130

64752016

F240F180F120F90F60F30[cm][kN][mm][mm]

Resistenza al fuoco della barra in [kN]linstMax FsTForoemptyBarra empty

Massima forza nella rebar in nodi realizzati con resina HIT-RE 500 in relazione alla profonditagrave di ancoraggio e alle classi di resistenza al fuoco da F30 a F240 (tensione di snervamento dellrsquoacciaio fyk = 500 Nmmsup2) in accordo a EC2

I valori intermedi possono essere interpolati mentre non egrave possibile estrapolare i dati



Test su scala reale dimostrano il comportamento monoliticodella struttura finale

150 m 150 m 150 m

2φ12 2φ12

2φ20 2φ20

F2 F2

linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

linst = 30 cm

Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

copriferro 2 cm

70 kN60 kN

F

50 kN sjoin40 kN30 kN20 kN10 kN

20 40 60 mm s (freccia)

scentres



Riassumendohellip

1 I ferri di ripresa post-installati con resine chimichesono una pratica costruttiva conveniente e affidabile

2 I ferri post-installati con resine chimiche sicomportano come se fossero gettati in opera

3 Le comuni regole progettuali del cemento armatosono applicabili anche ai ferri post-installati con resine chimiche (Riferimento EC2-TR 023)

4 Lrsquoelevata adesione delle resine chimiche consenteaddirittura la riduzione della lunghezza di ancoraggio



I ferri di ripresa post-installati sono largamente usati nelprocesso costruttivo delle strutture in calcestruzzo armato

Ersquo possibile ottenere strutture monolitiche anche se gettate per parti


























MixerPorta-cartucce

Cartuccia morbida









bull tolleranze


Dispenser































F

lb





RsdRbdRcd









200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

orag

gio






0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


stee

l str

ess

[Mpa

]











EC2








40373431282521181540

41383633292622191536

42393633292623201634

43403734302723201632

43403734302723201630

43403734302723201628

43403734302723201626

43403734302723201625

43403734302723201624

43403734302723201622

43403734302723201620

43403734302723201618

43403734302723201616

43403734302723201614

43403734302723201612

43403734302723201610

4340373430272320168

C5060C4555C4050C3545C3037C2530C2025C1620C1215


















-α5 = 1 ndash 004p

ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

44846475325

22174206475280

171433757946475265

11042088441253106475240

63211292753365148986475210

4227351725244537925576190

211365815119521333917160

081563615309422259130

64752016

F240F180F120F90F60F30[cm][kN][mm][mm]







150 m 150 m 150 m

2φ12 2φ12

2φ20 2φ20

F2 F2

linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

linst = 30 cm

Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

copriferro 2 cm

70 kN60 kN

F



scentres



Riassumendohellip






























MixerPorta-cartucce

Cartuccia morbida









bull tolleranze


Dispenser































F

lb





RsdRbdRcd









200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

orag

gio






0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


stee

l str

ess

[Mpa

]











EC2








40373431282521181540

41383633292622191536

42393633292623201634

43403734302723201632

43403734302723201630

43403734302723201628

43403734302723201626

43403734302723201625

43403734302723201624

43403734302723201622

43403734302723201620

43403734302723201618

43403734302723201616

43403734302723201614

43403734302723201612

43403734302723201610

4340373430272320168

C5060C4555C4050C3545C3037C2530C2025C1620C1215


















-α5 = 1 ndash 004p

ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

44846475325

22174206475280

171433757946475265

11042088441253106475240

63211292753365148986475210

4227351725244537925576190

211365815119521333917160

081563615309422259130

64752016

F240F180F120F90F60F30[cm][kN][mm][mm]







150 m 150 m 150 m

2φ12 2φ12

2φ20 2φ20

F2 F2

linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

linst = 30 cm

Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

copriferro 2 cm

70 kN60 kN

F



scentres



Riassumendohellip



































F

lb





RsdRbdRcd









200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

orag

gio






0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


stee

l str

ess

[Mpa

]











EC2








40373431282521181540

41383633292622191536

42393633292623201634

43403734302723201632

43403734302723201630

43403734302723201628

43403734302723201626

43403734302723201625

43403734302723201624

43403734302723201622

43403734302723201620

43403734302723201618

43403734302723201616

43403734302723201614

43403734302723201612

43403734302723201610

4340373430272320168

C5060C4555C4050C3545C3037C2530C2025C1620C1215


















-α5 = 1 ndash 004p

ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

44846475325

22174206475280

171433757946475265

11042088441253106475240

63211292753365148986475210

4227351725244537925576190

211365815119521333917160

081563615309422259130

64752016

F240F180F120F90F60F30[cm][kN][mm][mm]







150 m 150 m 150 m

2φ12 2φ12

2φ20 2φ20

F2 F2

linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

linst = 30 cm

Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

copriferro 2 cm

70 kN60 kN

F



scentres



Riassumendohellip









RsdRbdRcd









200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

orag

gio






0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


stee

l str

ess

[Mpa

]











EC2








40373431282521181540

41383633292622191536

42393633292623201634

43403734302723201632

43403734302723201630

43403734302723201628

43403734302723201626

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ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

44846475325

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2φ12 2φ12

2φ20 2φ20

F2 F2

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Sjoint Scentre S

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70 kN60 kN

F



scentres



Riassumendohellip









200 cm

180 cm

160 cm

140 cm

120 cm

100 cm

80 cm

60 cm

40 cm

20 cm

SIA 162

ACI 318

-89EC 2

BS 8110

DIN 1045

Hilti HIT-HY 150

C 2025Fy 500

Lung

hezz

aba

se d

ianc

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gio






0

50

100

150

200

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300

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l str

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[Mpa

]











EC2








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ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

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22174206475280

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F



scentres



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0

50

100

150

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ge 07le 10




ge 07le 10



ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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F



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Riassumendohellip













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ge 07le 10

DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

44846475325

22174206475280

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DritteCopriferro












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di contatto













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60mm40mm




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ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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F



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Riassumendohellip




















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ge 07le 10




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DritteCopriferro












15141151a6











di contatto













100 cm

60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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F



scentres



Riassumendohellip













15141151a6











di contatto













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60mm40mm




30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















6475365

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22174206475280

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F



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Riassumendohellip













di contatto













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ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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F



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Riassumendohellip

















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ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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F2 F2

linst = 120 cm

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Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

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F



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Riassumendohellip








30mm+002 lvge2 ds




ACQUA



ARIA COMPRESSA



ROTO-PERCUSSIONE


















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150 m 150 m 150 m

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F2 F2

linst = 120 cm

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Sjoint Scentre S

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F



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150 m 150 m 150 m

2φ12 2φ12

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F2 F2

linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

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Sjoint Scentre S

C 2025Fe 510

copriferro 2 cm

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F



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Riassumendohellip







Riassumendohellip





La progettazione dei ferri di ripresa post- installati ... · Seminario Università di Tor Vergata,...

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