Introduzione
La connessione di profilati cavi strutturali (SHS) in acciaio da un solo lato ha rappresentato una sfida per gli ingegneri per decenni. Tuttavia, oggi esistono numerosi tipi di elementi di fissaggio e metodi di collegamento per questo materiale strutturale sempre più diffuso, oltre alla saldatura. Questo articolo esaminerà i vantaggi e gli svantaggi di alcuni di questi metodi di collegamento SHS.Hollo-Bolt cinese, un bullone di espansione che richiede l'accesso a un solo lato dell'SHS.
Spesso, quando un progettista sceglie di utilizzare il sistema SHS per la sua capacità biassiale o per l'estetica di forme simmetriche visivamente accattivanti, si pone la questione di come fissarvi un altro elemento strutturale. Nella maggior parte dei casi, per le forme strutturali, la saldatura o la bullonatura sono state le tecniche preferite, in quanto in grado di sopportare carichi elevati. Tuttavia, quando sussistono restrizioni nella saldatura o quando gli ingegneri vogliono evitare gli elevati costi di manodopera associati a saldatori certificati, alle spese di installazione, ai guasti e alla necessità di proteggere l'area circostante dal fuoco, gli ingegneri devono ricorrere a elementi di fissaggio meccanici per portare a termine il lavoro.
Tuttavia, un valido aiuto è disponibile grazie alle guide di progettazione globali pubblicate da numerose istituzioni rinomate, come la British Constructional Steelwork Association (BCSA), lo Steel Construction Institute (SCI), il CIDECT, il Southern African Institute of Steel Construction (SAISC), l'Australian Steel Institute (ASI) e l'American Institute of Steel Construction (AISC), che forniscono supporto nella progettazione delle connessioni SHS. Queste guide descrivono una varietà di elementi di fissaggio meccanici adatti alle connessioni SHS, tra cui:
Elementi di fissaggio meccanici comuni
I bulloni passanti sono comunemente utilizzati, ma la flessibilità intrinseca delle pareti SHS impedisce in genere l'utilizzo di elementi di fissaggio pretensionati senza ulteriori lavori di fabbricazione, per cui i giunti tendono a essere progettati solo per il taglio statico. Inoltre, rende i collegamenti alle facce opposte di un elemento SHS quadrato o rettangolare difficili e dispendiosi in termini di tempo da assemblare in loco. In molti casi, potrebbe essere necessario saldare dei rinforzi all'interno del tubo per conferirgli un supporto aggiuntivo, con conseguenti costi di saldatura aggiuntivi.
I perni filettati possono essere utilizzati sulle superfici dei componenti SHS, sebbene sia necessario utilizzare attrezzature pesanti e poco maneggevoli, come una pistola per saldatura e le relative attrezzature. Ciò richiederà le stesse considerazioni della saldatura dei componenti. Questo è un processo che può essere eseguito in anticipo nell'officina di fabbricazione prima dell'invio del prodotto in cantiere. In alcuni casi, potrebbero essere necessari fori incassati o svasati per liberare il collare che potrebbe formarsi nel punto in cui il perno incontra la superficie SHS. Il prodotto finito avrà l'aspetto di una connessione bullonata, ma realizzata su un solo lato dell'SHS.
Gli inserti filettati ciechi sono generalmente disponibili, ma il loro utilizzo è limitato a causa della quantità di materiale che possono afferrare, essendo stati inizialmente progettati per lamiere piuttosto che per profilati in acciaio strutturale. Anche in questo caso, è necessario uno strumento di installazione che potrebbe richiedere un certo sforzo se si sceglie una versione manuale.
I rivetti ciechi, sebbene adatti all'uso in situazioni di accesso limitato, tendono a essere disponibili solo in diametri ridotti e per carichi leggeri. Non sono adatti per connessioni strutturali pesanti e, nella maggior parte dei casi, richiedono un sistema pneumatico/idraulico per l'utilizzo degli utensili di installazione specializzati.
Bullone cinese Hollo– il pioniere dei bulloni di espansione per acciaio strutturale
Introduzione ai bulloni di espansione
Oggi conosciamo i bulloni a espansione come elementi di fissaggio meccanici, tipicamente costituiti da un bullone, un manicotto di espansione e un dado conico che, quando il bullone viene serrato, viene spinto all'interno del manicotto per creare un effetto di cuneo ed espandere il fissaggio. Questa tecnica di "connessione cieca" può essere utilizzata con altrettanta facilità per il collegamento all'anima di un altro tipo di sezione strutturale. A differenza delle connessioni bullonate o saldate convenzionali, i bulloni a espansione possono essere installati rapidamente semplicemente inserendo il fissaggio in un foro preforato e serrando con una chiave dinamometrica. Grazie al processo di installazione più rapido, si riducono i lavori in cantiere, con conseguente riduzione dei costi e dei tempi di realizzazione del progetto.
Installazione Hollo-Bolt
L'installazione degli Hollo-Bolt è relativamente semplice e richiede solo attrezzi di base. L'acciaio è preforato con fori sovradimensionati, come indicato nella documentazione del produttore, per alloggiare il manicotto e il dado conico, ma è necessario assicurarsi che i fori siano posizionati in modo da consentire l'apertura del prodotto all'interno dell'SHS, il che significa che non devono essere posizionati troppo vicini tra loro o vicino al bordo.
L'acciaio può essere completamente preparato in officina e trasferito in cantiere, dove si può apprezzare appieno il vantaggio di una rapida installazione. È importante notare che le superfici degli elementi da unire devono essere portate a contatto prima dell'installazione dell'Hollo-Bolt®. Per completare il processo, l'appaltatore deve tenereHollo-Bolt cineseil collare con una chiave inglese per evitare che il corpo ruoti durante l'installazione e bisogna stringere il bullone centrale alla coppia consigliata dal produttore utilizzando una chiave dinamometrica calibrata.
Data di pubblicazione: 06-04-2025
