26 GIUGNO 2012 AULA MAGNA DELLA SCUOLA EDILE CPIPE - VIA BASILICATA, 10/12 LOCALITÀ CAMIN PADOVA

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1 26 GIUGNO 2012 AULA MAGNA DELLA SCUOLA EDILE CPIPE - VIA BASILICATA, 10/12 LOCALITÀ CAMIN PADOVA

2 26 GIUGNO 2012 Intervento ing. Donato Chiffi Progettazione costruttiva dei dispositivi di ancoraggio e verifica della struttura portante

3 26 GIUGNO 2012 Dott. Ing. Donato Chiffi Tecnico del CPT Padova Ingegnere civile edile strutturista Professore di meccanica strutturale presso Università IUAV Venezia Perito tecnico del Tribunale di Padova

4 Dott. Ing. Donato Chiffi 26 GIUGNO 2012 Contenuti intervento - Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere - Verifica della struttura portante Obiettivi della progettazione strutturale Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta Normativa di riferimento Azioni di progetto Esempi di dispositivi di ancoraggio all edificio Cenni di calcolo dei sistemi di ancoraggio Cenni di verifica della struttura portante principale

5 Dott. Ing. Donato Chiffi 26 GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta Devono essere calcolati i sistemi di ancoraggio dei componenti alla struttura del fabbricato Deve essere verificato che la struttura del fabbricato sia idonea a sopportare le sollecitazioni di progetto derivanti dal sistema di trattenuta

6 Dott. Ing. Donato Chiffi - Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta A1 ancoraggi strutturali fissi A2 ancoraggi strutturali fissati su tetti B ancoraggi strutturali provvisori portatili C linee vita D rotaie E elementi a corpo morto 26 GIUGNO 2012 La norma che regola i requisiti dei dispositivi di ancoraggio è la UNI EN /2002 In questo intervento ci si riferisce in particolare a sistemi A1 A2 - C

7 Dott. Ing. Donato Chiffi 26 GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta A1 ancoraggi strutturali fissi - A2 ancoraggi strutturali fissati su tetti

8 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta A1 ancoraggi strutturali fissi - A2 ancoraggi strutturali fissati su tetti

9 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta C Linee flessibili

10 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta C Linee flessibili

11 Digressione Va bene? Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Rapida rassegna dei componenti dei sistemi di trattenuta

15 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta La norma che regola i requisiti dei dispositivi di ancoraggio è la UNI EN /2002 In cantiere dobbiamo utilizzare dispositivi certificati perché essi rispondono ai requisiti indicati dalla UNI EN /2002 Quindi sono preventivamente calcolati e verificati (e non occorre farli ricalcolare) Ma ci serve sapere quali sono le forze previste, in modo da calcolare di conseguenza i sistemi di ancoraggio all edificio

16 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta La norma che regola i requisiti dei dispositivi di ancoraggio è la UNI EN /2002 ELEMENTI DI CLASSE A Le verifiche previste per immettere sul mercato i dispositivi sono di tipo sperimentale: - Prova statica - Prova dinamica

17 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta ELEMENTI DI CLASSE A - Prova statica = forza di 10 KN per 3 minuti - Prova dinamica = caduta del carico di 100 Kg come da schema

18 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta NOTA - I sistemi di imbracatura sono progettati in modo che un operatore che cada sia soggetto ad una forza di trattenuta equivalente non superiore a 6 KN; quindi 10 KN è la forza di progetto del sistema di trattenuta, già aumentata di un opportuno coefficiente di sicurezza

19 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta ELEMENTI DI CLASSE A Il costruttore deve fornire all installatore la forza misurata nella prova Il calcolatore dell ancoraggio ha bisogno della forza equivalente (statica) da applicare al sistema. L ancoraggio all edificio viene poi calcolato con una forza di progetto che è la maggiore fra le due forze sopraddette.

20 ELEMENTI DI CLASSE C Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta Le verifiche previste per immettere sul mercato i dispositivi sono di tipo sperimentale: - Prova statica - Prove dinamiche: di prestazione e di resistenza

21 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere

22 ELEMENTI DI CLASSE C Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta - Prova statica = campioni della linea di ancoraggio devono resistere ad una forza fino a 1,5 volte la forza consentita dal fabbricante, per 3 minuti Quindi il costruttore deve fornire all installatore la forza resistente. I ancoraggio al fabbricato viene calcolato sulla base della maggiore fra le forze suddette, come spiegato più avanti. - Prova dinamica = caduta del carico di 100 Kg come da schema LE PROVE DINAMICHE SONO DI DUE TIPI: - PROVA DI PRESTAZIONE - PROVA DI RESISTENZA

23 ELEMENTI DI CLASSE C Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta I componenti devono resistere ad una forza doppia rispetto a quella misurata durante la prova dinamica.

24 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Progettazione dei dispositivi di ancoraggio da realizzare in cantiere Obiettivi della progettazione strutturale Non devono essere calcolati i componenti dei sistemi di trattenuta Prova dinamica = caduta del carico di 100 Kg come da schema - PROVA DI PRESTAZIONE Si lascia cadere il grave in modo da ottenere una forza misurata nel punto 2 superiore a 6 KN; Si misura la tensione nel punto 1 e la deformazione della linea vita Si verificano quindi le affermazioni del fabbricante - PROVA DI RESISTENZA Si lascia cadere il grave in modo da ottenere una forza misurata nel punto 2 superiore a 12 KN; Si verifica che il sistema trattenga la massa

25 Quindi il costruttore deve fornire il diagramma di prestazione

26 Quindi il costruttore deve fornire il diagramma di prestazione Questo non è un diagramma di prestazione: 2,91 m

27 - Cenni di calcolo degli ancoraggi all edificio

28 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO 2012 Quindi il costruttore deve fornire il diagramma di prestazione I seguenti sono certificati di prova, ma non sono diagrammi di prestazione. Possono essere utili solo se il sistema che montiamo è esattamente uguale a quello della prova; in questo caso ci viene fornita la forza massima che si sviluppa lungo la linea vita. Servirebbe un certificato di prova per ogni possibile situazione: numero campate, lunghezze campate, componenti utilizzati. VISUALIZZARE GLI ESEMPI DI CERTIFICATI DI PROVA e confrontare con lo schemino fornito dalla norma Notare infine la grande differenza fra le tensioni misurate sulla linea vita ATTENZIONE: alcuni fornitori danno una limitazione su lunghezza massima della campata, ad esempio L < 10 m

29 DIGRESSIONE: I CANTIERI IN CINA

32 Ing. Donato Chiffi ma anche in Italia

33 Ing. Donato Chiffi ma anche in Italia

34 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A classe C su calcestruzzo

35 Dott. Ing. Donato Chiffi GIUGNO Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A su calcestruzzo

36 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A - C su legno GIUGNO 2012

37 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A su legno

38 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A su trave ad omega

39 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe C con serraggio a cravatta

40 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A su soletta e tavelle

41 - Calcolo degli ancoraggi all edificio Esempi di ancoraggio classe A classe C su trave ad Y

42 - Cenni di calcolo degli ancoraggi all edificio Ricapitolando, le forze di progetto sono le seguenti: CLASSE A La maggiore fra: 10 KN Quella fornita dal costruttore e verificata durante la prova dinamica CLASSE C Quella fornita dal costruttore e verificata nella prova di prestazione dinamica e poi raddoppiata (a conti fatti sarà una forza fra i 15 e i 25 KN) Resta incerta la forza aggiuntiva dovuta alla presenza di ulteriori addetti ancorati allo stesso sistema di trattenuta. Anche questa forza aggiuntiva dovrebbe essere fornita dal costruttore. Però, per analogia con i dispositivi di classe D, la forza di progetto viene aumentata di 1KN per i dispositivi di classe A e di 2 KN per dispositivi di classe C (perché il coefficiente di sicurezza è pari a 2)

45 - Cenni di calcolo degli ancoraggi Gli elementi chiave del calcolo sono: - Il calcolo viene svolto agli Stati limite ultimi SLU - la forza di progetto sulla sommità della colonnina diventa una forza di taglio e una coppia alla base. Quindi le colonnine necessitano come minimo di 4 ancoraggi al piede - il gancio sottotegola, l occhiolo e altri componenti che non generano momento significativo alla base di attacco possono essere ancorati anche solo con 1 o 2 ancoraggi - tali forze sono assorbite dai bulloni di ancoraggio, che sono sollecitati a taglio e a trazione/compressione VISUALIZZARE GLI ESEMPI DI CALCOLO

46 - Cenni di calcolo degli ancoraggi CASI SPECIALI - ESEMPIO

47 - Cenni di calcolo degli ancoraggi

50 - Cenni di calcolo degli ancoraggi a strutture in calcestruzzo la verifica di ciascun ancoraggio dipende da svariati fattori, i più importanti dei quali sono: - CLASSE DEL CALCESTRUZZO - CLASSE DELL ANCORANTE - PROFONDITA DI ANCORAGGIO - INTERASSE ANCORANTI - DISTANZA DAL BORDO

51 - Cenni di calcolo degli ancoraggi a strutture in calcestruzzo Se ci sono problemi di distanza dal bordo o distanza fra ancoranti sono preferibili gli ancoranti chimici rispetto a quelli meccanici ESEMPIO: BARRA FILETTATA CON ANCORANTE CHIMICO M12 Distanza minima dal bordo 55 mm ANCORANTE MECCANICO M12 Distanza minima dal bordo 90 mm

52 - Cenni di calcolo degli ancoraggi in muratura LA PORTATA E MOLTO INFERIORE RISPETTO AL CALCESTRUZZO L ancorante chimico ha molta più portata rispetto al tassello meccanico, tanto che il tassello meccanico è sconsigliato Se ci sono problemi di distanza dal bordo o distanza fra ancoranti a maggior ragione sono preferibili gli ancoranti chimici rispetto a quelli meccanici UTILIZZARE RESINE SPECIFICHE PER MURATURA In ogni caso l ancoraggio su muratura sarebbe da evitare

53 - Cenni di calcolo degli ancoraggi a elementi in legno la verifica di ciascun ancoraggio dipende da svariati fattori, i più importanti dei quali sono: - TIPO E CONDIZIONI DEL LEGNO - CLASSE DELL ANCORANTE - PROFONDITA DI ANCORAGGIO - INTERASSE ANCORANTI - DISTANZA DAL BORDO, che comunque può essere anche abbastanza ridotta, anche fino a 40 mm

54 - Cenni di calcolo degli ancoraggi a elementi in legno Se ci sono problemi di qualità e/o cattive condizioni del legno sono preferibili gli ancoranti chimici rispetto a quelli meccanici Se invece la trave è nuova o in buone condizioni è preferibile il vitone filettato per i seguenti motivi: - Semplicità di infissione - Economicità Si tenga conto che le viti sono molto lunghe (120 mm), e quindi serve apposito trapano per l infissione. VISUALIZZARE GLI ESEMPI DI CALCOLO

55 CENNI SULLA VERIFICA DELL EDIFICIO

56 CENNI SULLA VERIFICA DELL EDIFICIO EDIFICIO NUOVO La struttura portante è già calcolata per: - Carichi permanenti strutturali (peso proprio trave) - Carichi permanenti portati (sovrastrutture) - Carichi accidentali: neve, vento, sisma ORDINE DI GRANDEZZA DEL CARICO DA NEVE: 80 DaN/mq x 5 m x 4 m x 1,5 = 2400 DaN = 24 KN Dove: - carico caratteristico da neve a Padova 80 DaN/mq capita una volta ogni 1000 anni - 5 x 4 mq superficie di influenza della trave - 1,5 coefficiente di sicurezza Quindi il carico dovuto all azione della linea vita è confrontabile con il carico da neve. Siccome tali carichi non vengono considerati contemporanei, la verifica è facilmente soddisfatta

57 CENNI SULLA VERIFICA DELL EDIFICIO EDIFICIO ESISTENTE oppure CASI SPECIALI Deve essere fatto opportuno calcolo strutturale

58 CENNI SULLA VERIFICA DELL EDIFICIO EDIFICIO ESISTENTE oppure CASI SPECIALI Deve essere fatto opportuno calcolo strutturale

62 E PER FINIRE IL CERTIFICATO DI CORRETTA POSA IN OPERA?

63 E PER FINIRE - CERTIFICATO DI CORRETTA POSA IN OPERA - MANUALE D USO E DI MANUTENZIONE - DICHIARAZIONE DI CONFORMITA DEI DISPOSITIVI - REGISTRO DI MANUTENZIONE

64 FOTO FINALI Ing. Donato Chiffi

68 26 GIUGNO 2012 Ing. Donato Chiffi Grazie e arrivederci