Progettazione dei ferri di ripresa di getto post-installati · Seminario tecnico | 2014 31...

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Progettazione dei ferri di ripresa di getto post-installati Hilti. Passione. Performance.

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Agenda

Applicazioni

Teoria della progettazione dei ferri di ripresa post-installati

Inquadramento normativo e metodo Hilti Hit Rebar

Considerazioni aggiuntive

Riferimenti ed esempio di calcolo con Profis Rebar

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Applicazioni – nuove costruzioni

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Applicazioni – riqualificazione edilizia

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Applicazioni – riqualificazione infrastrutture

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Agenda

Applicazioni

Teoria della progettazione dei ferri di ripresa post-installati

Inquadramento normativo e metodo Hilti Hit Rebar

Considerazioni aggiuntive

Riferimenti ed esempio di calcolo con Profis Rebar

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Teoria del cemento armato

•Trasferimento del carico come per le barre gettate in opera

•Distanze dal bordo dettate dal copriferro minimo

Teoria dell’ancoraggio

•Trasferimento del carico tramite capacità a trazione del cono di cls

•Distanze dal bordo restrittive

Teoria dell’ancoraggio

•Trasferimento del carico tramite capacità a trazione del cono di cls

•Distanze dal bordo restrittive

Teoria dell’ancoraggio

•Trasferimento del carico tramite capacità a trazione del cono di cls

•Distanze dal bordo restrittive

Teoria dell’ancoraggio

•Trasferimento del carico tramite capacità a trazione del cono di cls

•Distanze dal bordo restrittive

Due casi principali da distinguere per la progettazione dei ferri post-installati

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Barra vicina aibordi

Barra distantedai bordi

Meccanismi di collasso

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Per distanze dal bordo elevate le barre post-installate mostrano resistenze maggiori rispetto ai ferri gettati in opera

Ferri post-installati vs. gettati in opera

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Il giusto equilibrio tra resistenza e rigidezza garantisce che una barra post-installata si comporti come una barra gettata in opera

Non tutte le resine sono idonee per l’utilizzo

Barra gettata in operaHY-HIT 200 R

HY-RE 500

Resina epossidica rigida

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Test su scala reale dimostrano il comportamentomonolitico della struttura finale

2Φ12 2 Φ 12

2Φ20 2 Φ 20linst = 120 cm

h = 25 cmb = 40 cm

linst = 30 cm

C 20/25Fe 510

copriferro 2 cm

1,50 m 1,50 m 1,50 mF/2 F/2

Sjoint S

70 kN

60 kN

F

50 kNsjoin

40 kN

30 kN

20 kN

10 kN

20 40 60 mm s (freccia)

s

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Agenda

Applicazioni

Teoria della progettazione dei ferri di ripresa post-installati

Inquadramento normativo e metodo Hilti Hit Rebar

Considerazioni aggiuntive

Riferimenti ed esempio di calcolo con Profis Rebar

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Le Linee Guida EOTA – TR 023 stabiliscono un metodo comune per la qualifica delle resine chimiche conforme a EC2

Quali sono i fattori che vengono considerati per ottenere il Benestare Tecnico Europeo (ETA)?

Le resine Hilti sono qualificate con l’approvazione DIBt, in linea con TR023

• Aderenza in differenti classi di calcestruzzo

• influenza della pulizia del foro

• Influenza di carichi e temperature di lunga durata

• Gelo-disgelo

• Direzione dell’installazione

• Massima profondità di posa

• Bolle d’aria durante la posa

• Durabilità (corrosione, aggressione chimica)

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Alcune resine certificate non soddisfano le richieste di resistenza

Le resine Hilti sono certificate senza restrizioni

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

•Sovrapposizione dei ferri in zona tesa per solai / travi

•Sovrapposizione dei ferri in zona tesa per pilastri / setti in fondazione

Sforzi di trazione trasmessi all’armatura esistente

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

•Schema di semplice appoggio per solai e travi - ancoraggio

•Ancoraggio di pilastri / setti compressi

L’ancoraggio deve essere realizzatoin zona compressa

•Ancoraggio in zona compressa per travi /solai

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Trave in semplice appoggio

Bielle tese (acciaio)

Bielle compresse (cls)Superficie di contatto

• Anche i ferri post-installati non sono di norma progettati per la trasmissione deglisforzi di taglio

•Il modello a traliccio puó essere adottatonella schematizzazione di calcolo

Le regole progettuali del cemento armato(es. EC2) per il trasferimento degli sforzi di taglio

Ancoraggio necessario per l’equilibrio del nodo

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Limiti con l’Eurocodice 2 per la progettazione dei ferri post-installati

•Lunghezze di ancoraggio superiori allo spessore su cui fissarsi

•Ancoraggi in zona tesa

La tensione di aderenza è limitata dall’Eurocodice 2, causando elevate lunghezze di ancoraggio, spesso maggiori dell’elemento esistente su cui

fissarsi (PUNTO 1)

Non sono previste connessioni a momento con barre dritte (PUNTO 2)

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Limiti con l’Eurocodice 2 per la progettazione dei ferri post-installati

Lunghezza di ancoraggio:

α2 coefficiente funzione del copriferro/interferro cd=min{cx; cy;s/2}:

scx

cy

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Limite da EC2/TR023

Inclinazione da test sperimentali

Splitting design limitatodalla reale tensione di aderenza (ETAG001)

Il metodo HILTI HIT-Rebar (Splitting design) considera la reale resistenza di aderenza(PUNTO 1)

1 2 3 4 5 62

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

(interferro o copriferro)

f bd/α2

[ N

/mm

2 ]

cd /Φ

Il metodo Hilti HIT-Rebar considera le reali prestazioni della resina

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Doppia certificazione ETA e Marcatura CE per resine Hilti con barre ad aderenza migliorata

Sicurezza, affidabilità e performance grazie alla doppia certificazione

ETA 12/0083 HIT-HY 200-R

Conforme a TR023

ETA 12/0084 HIT-HY 200-R

Conforme a ETAG001

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Il metodo HILTI HIT-Rebar (Splitting design) prevede connessioni a momento con barre dritte (PUNTO 2)

Hilti ha sviluppato un modello strut-tie per le connessioni a momento con barre dritte, con il supporto di simulazioni FEM e prove di laboratorio

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Il metodo HILTI HIT-Rebar (Splitting design) è stato validato da pubblicazioni scientifiche

Germania US Carinthia University (Austria)

Il progettista può fare riferimento a metodi di comprovata validità per formulare un Engineering Judgment per i casi non previsti dalla normativa cogente

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Progettazione antisismica degli inghisaggiLe resine con DTA (Technical Application Document) sviluppato dalla CSTB - membrodell’EOTA e certificazione americana ICC-ES risultano appositamente testate perapplicazioni in zona sismica.

Il DTA fornisce indicazioni per la progettazione, in aggiunta a quelle date dalleEN1998-1:2004. Per l’ancorante chimico epossidico Hilti HIT-RE 500 SD:

• Classi di calcestruzzo da C20/25 a C45/55• Modalità di rottura duttile dell’ancoraggio• Nessuna combinazione di barre post-installate con ferri piegati gettati in opera, per consentire

omogenità nelle deformazioni plastiche• Per gli inghisaggi di colonne in trazione incrementare lbd and l0 del 50%• tensioni di aderenza per carichi sismici fbd,sismic, riportati nel DTA (tabella)

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Agenda

Applicazioni

Teoria della progettazione dei ferri di ripresa post-installati

Inquadramento normativo e metodo Hilti Hit Rebar

Considerazioni aggiuntive

Riferimenti ed esempio di calcolo con Profis Rebar

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Considerazioni aggiuntive - copriferro

Spessore del copriferro in funzione delle condizioni di installazione

Copriferro c = cmin + α lv > 2 Φ

Interferro minimo > 4 Φ

α = 0.06÷ 0.08 senza guida

α = 0.02 con guida di perforazione

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Considerazioni aggiuntive – Pulizia del foro

Essenziale nelle specifiche progettuali e nelle Voci di Capitolato.

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Ancorante Barra Cleaning installation method

Pulizia automatica

Pulizia non richiesta

HIT-HY200-A

HIT-HY200-R

HIT-Z + HIT-HY 200-A

HIT-V Barre filettate

HIS-N Bussole femmine

Barre ad aderenza migliorata

Eliminando la necessità di pulizia del foro è possibile aumentare sensibilmentel’affidabilità dell’ancoraggio

Considerazioni aggiuntive – Pulizia del foro

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Considerazioni aggiuntive – Sistema Hilti HIT Profiper l’installazione di inghisaggi profondi

Soffiatura con ariacompressa

Spazzolatura conl‘ausilio del perforatore

Iniezione congalleggiante e tubi-

prolunga

Essenziale nelle specifiche progettuali e nelle Voci di Capitolato.

2 x + 2 x

2 x

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Considerazioni aggiuntive – Sistema Hilti HIT Profiper l’installazione di inghisaggi profondi

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Considerazioni aggiuntive – scenari di carico

1. La progettazione contro il fuoco dovrà tenere in conto degli effetti sulla resistenza della resina oltreagli effetti su acciaio e calcestruzzo (EN-1992-1-2:2004);

2. la progettazione in presenza di carichi a fatica dovrà tenere in conto degli effetti sulla resistenza della resina oltre agli effetti su acciaio e calcestruzzo (EN-1992-2-2:2006);

3. esistono standard per la valutazione del comportamento alla corrosione dei ferri post-installati nel calcestruzzo, elaborati dall’Associazione Svizzera per la Protezione conto la Corrosione (SBK). Esistono test interni per le resine Hilti.

Certificazioni e test interni per il calcolo in condizioni speciali

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Agenda

Applicazioni

Teoria della progettazione dei ferri di ripresa post-installati

Inquadramento normativo e metodo Hilti Hit Rebar

Considerazioni aggiuntive

Riferimenti ed esempio di calcolo con Profis Rebar

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Riferimenti

EOTA TR023

(linee guida)

ETA

(Certificazione)

Manuale di

progettazione

Profis Rebar (programma di calcolo secondo EC2 / Hilti Rebar/ Incendio / Fatica)

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Esempio di calcolo – Profis RebarInghisaggio armatura solaio h 43 cmsu diaframma sp 60 cm

• Calcestruzzo diaframma - solaio C25/30;

• armatura longitudinale diaframma Φ26/20;

• armatura trasversale diaframma Φ12/25;

• Armatura superiore solaio Φ24/25;

• Armatura inferiore solaio Φ16/25;

• MRd = 250 kNm, VEd = 150 kN.

Richiesta impresa: caricabilità rapida, con tempo aperto perl’installazione adeguato.

Soluzione: Ancorante vinilestere Hilti HIT-HY 200-R

� Tempo aperto 15’ a 20°

� Tempo di indurim. 1h a 20°

+ Primer Hilti CM C405-1 per riprese di getto

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Grazie per l’attenzione.

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