Leggi di più - Hilti Italia S.p.A.
Leggi di più - Hilti Italia S.p.A.
Leggi di più - Hilti Italia S.p.A.
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
www.hilti.it<br />
Ancoranti chimici e meccanici:<br />
applicazioni e problematiche<br />
del settore infrastrutture<br />
Ing. Massimo Padovani<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Problematiche particolari:<br />
1. Comportamento durante esposizione al fuoco<br />
2. Comportamento sotto carichi <strong>di</strong>namici (fatica)<br />
3. Comportamento sotto carichi <strong>di</strong>namici (shock)<br />
4. Resistenza alle correnti parassite (capacità <strong>di</strong> isolamento elettrico)<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
1. Sistemi <strong>di</strong> fissaggio sottoposti al fuoco<br />
Che cosa accade durante un incen<strong>di</strong>o?<br />
www.hilti.it<br />
Ancorante meccanico Ancorante chimico<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Esempio <strong>di</strong> per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> resistenza dell’acciaio<br />
www.hilti.it<br />
Supported bracket MS-21 D<br />
after 18 minutes in the fire<br />
Steel stregth<br />
Temperature<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
1. Sistemi <strong>di</strong> fissaggio esposti al fuoco<br />
Parametri <strong>di</strong> indagine:<br />
- Propagazione della fiamma<br />
- Emissione sostanze tossiche<br />
- Produzioni <strong>di</strong> fumi (riduzione della visibilità)<br />
Con il DM 28/10/2005 per la sicurezza nelle gallerie ferroviarie si<br />
prescrive l’impiego <strong>di</strong> materiali al massimo <strong>di</strong> classe 2 per le<br />
applicazioni impiantistiche.<br />
I test eseguiti <strong>di</strong>mostrano che HIT-RE 500 e HIT-HY150 rientrano<br />
nei limiti del decreto<br />
- Riduzione della resistenza meccanica del fissaggio<br />
www.hilti.it<br />
Parametri che la influenzano:<br />
• Temperatura<br />
• Durata dell’esposizione all’incen<strong>di</strong>o<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
1. Sistemi <strong>di</strong> fissaggio esposti al fuoco<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Temperature (°C)<br />
www.hilti.it<br />
Analisi dell’influenza della temperatura <strong>di</strong> un incen<strong>di</strong>o<br />
1100<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
Temperature development in tunnel<br />
0<br />
-100 -50 0 50 100<br />
Distance from the fire<br />
Truck Coach Average Personal car (Plastic) Personal car (Steel)<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
1. Sistemi <strong>di</strong> fissaggio sottoposti al fuoco<br />
Prove<br />
d’incen<strong>di</strong>o<br />
Temperatura in °C<br />
www.hilti.it<br />
1250<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
0<br />
0<br />
ETK: Curva standard ISO 834 DIN 4102 T.2<br />
ZTV: Curva d’incen<strong>di</strong>o RABT in tunnel stradali<br />
20<br />
40<br />
60<br />
80<br />
100<br />
120<br />
140<br />
160<br />
180<br />
200<br />
Durata dell'incen<strong>di</strong>o in minuti<br />
ZTV<br />
ETK<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Quale incremento delle temperature si deve considerare in un<br />
incen<strong>di</strong>o in galleria?<br />
www.hilti.it<br />
Ci sono <strong>di</strong>fferenti casi<br />
in base alle applicazioni<br />
• ZTV or ETK highest fire<br />
resistance must resist in any<br />
even the worst case<br />
• DIN 4102 part 2 or reduced<br />
Lower fire resistance<br />
required has to work up to<br />
certain stage and must not<br />
affect escaping zones by<br />
falling down or not avoi<strong>di</strong>ng<br />
by deformations<br />
• Reduced temperature<br />
resistance – jet fun has to<br />
work up to 450°C<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Resistenza al fuoco <strong>di</strong> un fissaggio<br />
Test in accordo alla curva standard internazionale (ISO834, DIN4102 T.2)<br />
www.hilti.it<br />
Carico <strong>di</strong> rottura (kN)<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
HST M 10<br />
HST M 10 Inox<br />
0 30 60 90 120<br />
Tempo esposizione al fuoco (min)<br />
Temperatura T (°C)<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012<br />
1000°C<br />
500°C<br />
0 30 60 90 120 150<br />
180<br />
Tempo t (min)
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Prova <strong>di</strong> resistenza al fuoco <strong>di</strong> HIT-RE 500+ el. angolare<br />
Durata esposizione al fuoco: 120 min<br />
Carico applicato: 800 N<br />
www.hilti.it<br />
Temperatura T (°C)<br />
1000°C<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012<br />
500°C<br />
0 30 60 90 120 150<br />
180<br />
Tempo t (min)
Prova <strong>di</strong> resistenza al fuoco <strong>di</strong> HIT-RE 500 + el. angolare<br />
Capacità portante residua dopo esposizione al fuoco per 120 min :<br />
www.hilti.it<br />
48 kN vs R u,m = 121,1 kN<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Resistenza al fuoco <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> staffaggio<br />
I sistemi <strong>di</strong> ventilazione devono resistere a 400°C per 90 min e così i loro sistemi <strong>di</strong><br />
fissaggio/staffaggio<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
LA VENTILAZIONE NELLE GALLERIE STRADALI<br />
Ventilazione semi-trasversale<br />
L’aria viene immessa (semitrasversale a mandata) o estratta (semitrasversale in ripresa)<br />
da bocchette <strong>di</strong>sposte in genere nella controsoffittatura della galleria.<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
LA VENTILAZIONE NELLE GALLERIE STRADALI<br />
Ventilazione trasversale<br />
Consiste nel generare una mandata <strong>di</strong> aria fresca ed una ripresa <strong>di</strong> aria inquinata in ogni<br />
segmento elementare della galleria.<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
LA VENTILAZIONE NELLE GALLERIE STRADALI: REFERENZE<br />
www.hilti.it<br />
Impianto <strong>di</strong> ventilazione semi-trasversale in Austria:<br />
Tiranti soletta<br />
Appoggio soletta<br />
Anc. mecc. HDA M16 R<br />
Progetto<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Via d’esodo sospesa c/o Strada dei Marmi: prova <strong>di</strong> isolamento al fuoco<br />
www.hilti.it<br />
Tiranti soletta<br />
Appoggio soletta<br />
GALLERIE STRADALI: REFERENZE<br />
Anc. mecc. HDA M16 R<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
LA VENTILAZIONE NELLE GALLERIE STRADALI: REFERENZE<br />
Prova <strong>di</strong> carico<br />
www.hilti.it<br />
Impianto <strong>di</strong> ventilazione semi-trasversale in <strong>Italia</strong>:<br />
S.S. 1 Aurelia – La Spezia, Galleria Seresa<br />
Anc. chimico HIT-RE 500 con barre ad. migl. 20<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
LA VENTILAZIONE NELLE GALLERIE STRADALI: REFERENZE<br />
www.hilti.it<br />
Impianto <strong>di</strong> ventilazione semi-trasversale<br />
S.S. 36 del Lago <strong>di</strong> Como e dello Spluga:<br />
Anc. chimico HILTI HVU M30 con<br />
barra filettata M30 in acciaio AISI 316<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
2. Comportamento sotto carichi <strong>di</strong>namici<br />
www.hilti.it<br />
Classificazione delle azioni <strong>di</strong>namiche:<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
LA VENTILAZIONE LONGITUDINALE NELLE GALLERIE STRADALI<br />
L’aria entra da un portale per uscire dall’altro dopo aver raccolto gli inquinanti.<br />
Per indurre la portata d’aria necessaria alla ventilazione sono necessari dei ventilatori<br />
meccanici (booster-fan o jet-fan).<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Fatica: Comportamento dei materiali<br />
Curva sperimentale relativa ad un ancorante HDA M20<br />
www.hilti.it<br />
Carico [KN]<br />
Carico caratteristico<br />
Valore <strong>di</strong> progetto<br />
Carico ultimo<br />
me<strong>di</strong>o<br />
Numero dei cicli <strong>di</strong> carico<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Armamento: tipologia “attacco Milano” e sistema “massivo”<br />
Dal 1988 oltre 300.000 ancoranti installati nelle linee<br />
metropolitane <strong>di</strong> Milano, Genova, Roma e Napoli e nel resto<br />
del mondo<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Realizzazione armamento metropolitane e tranvie<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Esecuzione Prove specifiche con carichi <strong>di</strong>namici<br />
- Carico: FRis 4- 40 kN con inclinazione 30°<br />
- Braccio leva: 3,5 cm<br />
- Nr cicli min: 3,5 mio€<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Manutenzione armamento su metro Roma Linea B<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Fissaggio <strong>di</strong> barriere antirumore su linee ferroviarie AV<br />
- Sollecitazioni superiori alle linee tra<strong>di</strong>zionali: v >250 km/h<br />
- Differenti tipologie e altezze dei pannelli fonoassobenti<br />
comportano una <strong>di</strong>versità nelle sollecitazioni sui fissaggi<br />
Richiesta <strong>di</strong> prove sperimentali per validare la resistenza a<br />
fatica del sistema<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
2.1 Comportamento a fatica dei materiali<br />
La resistenza dei materiali sottoposti a cicli <strong>di</strong> fatica si riduce<br />
• fino al 60 % per il calcestruzzo<br />
• fino al 30 % per l’acciaio<br />
• Intensità e <strong>di</strong>rezione del carico<br />
• Numero <strong>di</strong> Cicli<br />
• Materiale<br />
www.hilti.it<br />
Necessità <strong>di</strong> prove sperimentali<br />
(Curve <strong>di</strong> Wöhler)<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Resistenza a fatica <strong>di</strong> ancoraggi chimici con HIT-RE 500<br />
Confronto con normativa EC3 “Progettazione strutture in acciaio”<br />
log ΔN = log a - m log Δσ R<br />
dove :<br />
Δσ R = è la resistenza a fatica<br />
N = è il numero <strong>di</strong> cicli <strong>di</strong> tensione<br />
m = è il coefficiente angolare delle curve <strong>di</strong> resistenza a fatica,<br />
avente valore 3 o 5<br />
log a = è una costante che <strong>di</strong>pende dalla curva a cui ci si riferisce<br />
www.hilti.it<br />
100<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Resistenza a fatica <strong>di</strong> ancoraggi chimici con HIT-RE 500<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Prove a fatica su fissaggi con HIT-RE 500<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
Risultati prove a fatica con HIT-RE 500<br />
Ancoraggi HTD-1000 campioni M20<br />
Prove a faticacon carichi <strong>di</strong> trazione - Incr. Di sforzo equivalenti Δσ<br />
Risultati presentati su scala bi-logaritmica (reticolo <strong>di</strong> Wöhler)<br />
stress amplitude [N/mm 2 ]<br />
1000<br />
100<br />
Eurocode 1993-1-1 (36*)<br />
Valori Δσ Equivalenti CNR UNI 10011<br />
10<br />
1,E+03 1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08 1,E+09<br />
Cycle [n]<br />
Le prove a fatica sui fissaggi chimici hanno evidenziato che l’elemento<br />
debole è rappresentato dalla barra in acciaio come nelle strutture in<br />
acciaio<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Prove sul sistema completo (pannelli-montanti-fissaggi)<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Prove sui sistemi con pre<strong>di</strong>sposizione e<br />
malte <strong>di</strong> colmataggio<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
3. Sistemi <strong>di</strong> fissaggio sottoposti a sollecitazioni <strong>di</strong>namiche (shock)<br />
www.hilti.it<br />
Sistemi <strong>di</strong> fissaggio <strong>di</strong> guard rail e barriere new jersey<br />
Nel <strong>di</strong>mensionamento <strong>di</strong> un ancorante sottoposto a carico d’urto è<br />
importante definire le deformazioni ammissibili per un urto. In particolare<br />
se, oltre alle deformazioni elastiche, le deformazione plastiche sono:<br />
-NON AMMESSE: si devono considerare solo le resistenze a carichi statici<br />
per il progetto<br />
(sistema <strong>di</strong> fissaggio pesante e scelta non economica)<br />
- AMMESSE: un sistema <strong>di</strong> fissaggio deformabile può garantire un’elevata<br />
resistenza all’urto<br />
(ne sarà richiesta la sostituzione dopo il verificarsi dell’urto)<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
ANCORAGGIO DI BARRIERE NEW-JERSEY E GUARD-RAIL<br />
Sollecitazione <strong>di</strong>namica<br />
Ancorante meccanico sottosquadro<br />
HILTI HUC M16/M20x400<br />
www.hilti.it<br />
(tipo shock)<br />
Crash-test: analisi della<br />
deformazione plastica<br />
dell’ancorante<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
ANCORAGGIO DI BARRIERE: REFERENZE<br />
FISSAGGIO BARRIERE NEW-JERSEY:<br />
Autovie Venete, loc. Palmanova<br />
Ancorante meccanico <strong>Hilti</strong> HUC<br />
FISSAGGIO BARRIERE GUARD-RAIL:<br />
A3 Sa-RC, opere varie<br />
Ancorante chimico <strong>Hilti</strong> HIT-RE 500<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Determinazione delle<br />
sollecitazioni e profon<strong>di</strong>tà<br />
ancoraggio (FEM)<br />
Validazione con crash test<br />
Confronto risultati<br />
Metodo <strong>di</strong> calcolo per:<br />
- resistenza cls variabile;<br />
- profon<strong>di</strong>tà variabile;<br />
- aderenza variabile;<br />
- tassello variabile.<br />
-Verifica a taglio dei tasselli<br />
-Momenti trasferiti al cordolo<br />
www.hilti.it<br />
ANCORAGGIO DI BARRIERE GUARD-RAIL<br />
Rottura conica del cls<br />
Sfilamento dell’ancorante<br />
Ancorante reciso<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
ANCORAGGIO DI BARRIERE GUARD-RAIL<br />
malta CM 730i / resina HIT-RE 500<br />
Crash Autovettura<br />
Tensione nei tirafon<strong>di</strong>:<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
ANCORAGGIO DI BARRIERE NEW-JERSEY E GUARD-RAIL<br />
www.hilti.it<br />
malta CM 730i / resina HIT-RE 500<br />
Crash Autocarro<br />
Tensione nei tirafon<strong>di</strong>:<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
4. Fissaggi ad alto grado <strong>di</strong> isolamento elettrico<br />
Le correnti vaganti provocano nel tempo la corrosione <strong>di</strong> elementi<br />
metallici posti in superficie e in sotterraneo<br />
sono normalmente <strong>di</strong>sperse nel terreno dalle linee <strong>di</strong> trazione dagli impianti<br />
ra<strong>di</strong>ofonici e telefonici,<br />
La corrosione elettrolitica è responsabile <strong>di</strong> notevoli danni alle strutture metalliche<br />
interrate (impianti meccanici, armature in calcestruzzo, fissaggi, ecc.)<br />
Provve<strong>di</strong>menti previsti dalle normative contro le correnti vaganti<br />
La norma CEI EN 50122-2 prescrive precisi provve<strong>di</strong>menti da adottare per impe<strong>di</strong>re la<br />
formazione e la propagazione delle correnti vaganti tra cui:<br />
Messa a terra <strong>di</strong> tutti gli impianti con un unico collegamento in rame<br />
Sezionamento delle armature delle opere strutturali e degli impianti con giunti <strong>di</strong>elettrici<br />
Utilizzo <strong>di</strong> prodotti con elevate capacità <strong>di</strong> isolamento elettrico<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Soluzioni tecniche HILTI<br />
TASSELLO FERROVIARIO HRA<br />
www.hilti.it<br />
TASSELLO FERROVIARIO HILTI HRA<br />
Viene utilizzato da circa 20 anni per l’armamento nelle linee <strong>di</strong> metropolitane:<br />
rivestimento in materiale isolante con spessore <strong>di</strong> 3 mm<br />
IL COMMITTENTE RICHIEDE UN COLLAUDO PER OGNI FORNITURA<br />
Sono incluse prove tecnologiche sui materiali tra cui:<br />
Test <strong>di</strong> rigi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>elettrica: con d.d.p. 5 kV CA per 60s non devono verificarsi<br />
scariche (5 mA)<br />
Test <strong>di</strong> resistenza all’isolamento elettrico: con d.d.p. 500 V devono risultare<br />
almeno 4 M<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Soluzioni tecniche HILTI<br />
TASSELLO TRANVIARIO HRT<br />
www.hilti.it<br />
Il tassello è privo <strong>di</strong> rivestimento plastico<br />
Sono presenti due anelli:<br />
superiore: bussola isolante della piastra<br />
inferiore: anello <strong>di</strong> centraggio della barra nel foro<br />
spessore resina consigliato: min 1.5 mm<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
ANCORANTI CHIMICI HILTI HIT-RE500,<br />
HY150 E FIALA HVU<br />
www.hilti.it<br />
HIT RE 500<br />
Resina bicomponente a base epossi<strong>di</strong>ca:<br />
resistività elettrica: 6,6 x 10 13 m IEC 93 (12.93)<br />
rigi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>elettrica: 38 kV/mm IEC 60243-1: 1988<br />
HIT HY 150<br />
Resina bicomponente a base uretano-metacrilato:<br />
resistività <strong>di</strong>elettrica: 2,0 x 10 9 m IEC 93 (12.93)<br />
rigi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>elettrica: 8,0 kV/mm IEC 60243-1: 1988<br />
FIALA HVU<br />
Fiala bicomponente a base uretano-metacrilato e sabbia <strong>di</strong><br />
quarzo:<br />
resistività <strong>di</strong>elettrica: 2,0 x 10 9 m IEC 93 (12.93)<br />
rigi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong>elettrica: 5,0 kV/mm IEC 60243-1: 1988<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Sistema <strong>di</strong> fissaggio ad alto grado <strong>di</strong> isolamento elettrico:<br />
Ancorante chimico RE 500 + kit HTD1000<br />
Utilizza unicamente resina chimica HIT-RE 500<br />
Dotato <strong>di</strong> 2 anelli <strong>di</strong> centraggio ed eventualmente <strong>di</strong> sottopiastra isolante<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Ancorante chimico HIT-RE 500 + kit HTD1000:<br />
parametri <strong>di</strong> resistenza elettrica<br />
ISOLAMENTO ELETTRICO: 1 M <strong>di</strong> resistenza elettrica (Istruzione interna RFI 44/E)<br />
RESISTENZA ALLA SCARICA: Massima tensione applicabile prima <strong>di</strong> avere una<br />
scarica elettrica che “bruci” il fissaggio: 3.5 kV / 5mA<br />
Omologato da RFI e Italferr<br />
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Ancorante HTD vs chimico standard<br />
www.hilti.it<br />
ANALOGIE<br />
stessi parametri <strong>di</strong> resistenza meccanica (profon<strong>di</strong>tà posa)<br />
stesse certificazioni della resina chimica:<br />
- durabilità nel tempo (viscosità, aggressione chimica,…)<br />
- resistenza al fuoco<br />
- carichi <strong>di</strong>namici<br />
stessi strumenti per il <strong>di</strong>mensionamento (software & FTM)<br />
DIFFERENZE<br />
• Diametro foro maggiore (anelli <strong>di</strong> centraggio)<br />
• Disponibile nelle <strong>di</strong>mensioni da M8 a M33<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Approvazioni tecniche<br />
www.hilti.it<br />
Certificazioni conseguite:<br />
- Qualifica Italferr<br />
- Omologazione tecnica RFI<br />
Div. Manutenzione –<br />
Trazione elettrica<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
www.hilti.it<br />
Seminario Tecnico | Roma | 15 Maggio 2012
Change language