Tirafondi: che cosa sono e come si progettano

Le tipologie di tirafondi

I collegamenti alla base rappresentano un punto cruciale nella progettazione poiché vanno a costituire l’interfaccia fra la struttura in acciaio e la fondazione.

Nelle costruzioni in acciaio, un componente sempre presente nei collegamenti alla base delle colonne è la piastra di base in acciaio, elemento fondamentale di collegamento fra la sovrastruttura e la fondazione.

La piastra, saldata alla estremità inferiore delle colonne, trasmette le azioni della sovrastruttura alle fondazioni mediante opportuni sistemi di ancoraggio, fra cui i tirafondi.

I tirafondi vengono progettati con diverse conformazioni della testa e del gambo allo scopo di trasferire le forze di compressione e trazione attraverso due modalità principali:

• Sfruttando il meccanismo di aderenza acciaio-calcestruzzo (dritti, piegati a “L”, a “uncino”, a coda di rondine, oppure secondo una specifica angolazione indicata dal progettista).

• Per trasferimento delle forze di trazione e compressione grazie alla combinazione dell’aderenza e della resistenza esercitata dalla testa a martello e/o dell’ancoraggio per contrasto su una traversa.



È prassi corrente annegare i tirafondi nella fondazione in calcestruzzo mediante dime di montaggio ed eventuali perni di centraggio.
Sono inoltre presenti in commercio tirafondi “standarizzati” che il progettista può utilizzare e verificare, attingendo dalle gamme proposte, dopo aver individuato quelli più adatti alle proprie esigenze.

La progettazione dei tirafondi

Le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) non contengono particolari indicazioni per il calcolo e la verifica dei tirafondi.

Risulta necessario perciò fare riferimento alle indicazioni progettuali degli Eurocodici 2 e 3, per le rispettive verifiche della piastra di base, il calcestruzzo e gli ancoraggi, in particolare:

• UNI EN 1992-4:2018 – Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo - Parte 4: Progettazione degli attacchi per utilizzo nel calcestruzzo;
• UNI EN 1993-1-8:2005 – Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture in acciaio – Parte 1-8: Progettazione dei collegamenti.

Materiali

L’Eurocodice 3 parte 1-8, al punto 3.3, considera i seguenti i materiali per la realizzazione dei tirafondi:

• Barre filettate e altri elementi in acciaio strutturale per carpenteria metallica conformi alla serie della norma armonizzata UNI EN 10025-1;
• Classi di acciaio conformi alle norme di bulloneria strutturale;
• Barre di armatura conformi alla norma UNI EN 10080.

Nel progetto del collegamento alla base, il progettista può valutare forma, materiali e trattamenti superficiali dei sistemi di ancoraggio più idonei al progetto, i quali poi vengono fatti su misura.

In base alle proprie esigenze, il progettista può decidere di impiegare sia ancoranti realizzati su misura oppure sistemi di ancoraggio “standardizzati” già disponibili dalle gamme proposte in commercio.

Resistenze di progetto

Le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) non esplicitano particolari indicazioni per il calcolo e la verifica dei tirafondi.

L’Eurocodice 3 parte 1-8 fornisce metodi di soluzione ingegneristica derivati da formule empiriche per la verifica dei collegamenti colonna-fondazione con piastra di base.

L’approccio dell’Eurocodice è basato sul metodo dei componenti.

Per valutare il momento resistente del collegamento M_j,Rd, l’Eurocodice 3 parte 1-8 (§6.2.8) considera le sollecitazioni agenti sul collegamento elencate nella Tabella 6.7, la quale fornisce le espressioni per il calcolo del momento resistente nelle varie configurazioni possibili.

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