I tirafondi in acciaio sono sistemi di ancoraggio impiegati per collegare una struttura portante (ad esempio in acciaio) ad una fondazione in calcestruzzo armato.
Il collegamento fra la struttura e la fondazione viene realizzato generalmente mediante una piastra di base in acciaio che trasmette le azioni della sovrastruttura alla fondazione in calcestruzzo mediante opportuni sistemi di ancoraggio, fra cui i tirafondi.
Quando si progettano strutture metalliche è necessario effettuare la verifica degli elementi strutturali e dei collegamenti, attività non semplici se non si fa affidamento ad uno specifico software di calcolo strutturale acciaio che consente di definire con input grafico e guidato la geometria del modello, di scegliere tra diverse tipologie di collegamenti (flangia, squadretta, a fazzoletto, con tirafondi, ecc.) e, soprattutto, di effettuare le verifiche per ciascuna combinazione di carico così come previsto dalla normativa tecnica.
Tirafondi in acciaio, cosa sono
I tirafondi in acciaio sono elementi di ancoraggio utilizzati per la costruzione e il fissaggio di strutture portanti. Essi sono chiamati anche bulloni da fondazione, bulloni di ancoraggio oppure tiranti da fondazione. I tirafondi sono, in genere, composti da una barra filettata, alla cui estremità è possibile prevedere l’utilizzo di dispositivi di fissaggio come: dadi, rondelle, piastre o dime.
I tirafondi acciaio possono essere realizzati con diverse conformazioni della testa e del gambo, con differenti tipologie di materiali e trattamenti superficiali. In particolare, l’Eurocodice 3 (parte 1-8) stabilisce che i materiali per la realizzazione dei tirafondi possono essere i seguenti:
- 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.
I tirafondi possono essere ancorati alla fondazione mediante:
- piegatura ad uncino;
- piegatura con uncino e barra;
- rosetta;
- piastra di contrasto.
Le seguenti immagini riportano i tirafondi con uncino e barra e tirafondi con rosetta.
Tirafondi in acciaio, tipologie
I tirafondi in acciaio trasferiscono le forze di trazione, compressione e taglio alla struttura base in calcestruzzo (fondazioni). Esistono 2 tipologie di tirafondi:
- tirafondi in acciaio lunghi che trasferiscono le forze di compressione e trazione attraverso il meccanismo dell’aderenza acciaio-calcestruzzo migliorata dalle nervature delle barre d’acciaio;
- tirafondi in acciaio corti che, invece, trasferiscono le forze di trazione e compressione grazie alla combinazione dell’aderenza migliorata e della resistenza esercitata dalla testa a martello.
Tirafondi in acciaio: riferimenti normativi
I tirafondi in acciaio devono essere progettati per resistere agli effetti dei carichi di progetto, ad esempio devono resistere alla trazione dovuta alle forze di sollevamento e ai momenti flettenti oppure, al taglio indotto da azioni orizzontali.
I tirafondi vengono realizzati in base a disegni costruttivi, per garantire che il componente da realizzare abbia le caratteristiche necessarie per la tipologia di carico da supportare.
Le NTC 2018 forniscono particolari indicazioni per il calcolo e la verifica del sistema di ancoraggio alla base. Ad esempio, al § 7.5.4.5 forniscono indicazioni sulla verifica di resistenza per i collegamenti colonna-fondazione di strutture intelaiate in acciaio a comportamento dissipativo.
Inoltre, è opportuno fare riferimento anche alle indicazioni progettuali degli Eurocodici 2 e 3 per le verifiche della piastra di base, del calcestruzzo e degli ancoraggi.
Nello specifico:
- 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.
Come progettare collegamenti colonna acciaio-fondazione
Ecco un video che mostra come inserire i collegamenti fra le colonne in acciaio e le fondazioni utilizzando un software per il calcolo strutturale.