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Unioni bullonate
Serraggio dei bulloni
Tutti i bulloni, anche quelli delle classi inferiori 4.6, 5.6 e 6.8, devono essere serrati. E' consigliabile utilizzare la forza di serraggio:
$$F_{p,C} = 0,7 \, f_{tb} \, A_{res}$$
a cui corrisponde la coppia di serraggio:
$$M = \, k \cdot d \cdot F_{p,C} = k \cdot d \cdot 0,7 \cdot f_{tb} A_{res}$$
in cui $d$ è il diametro del bullone e $k$ un fattore indicato sulle confezioni dei bulloni e delle viti che varia, orientativamente, tra $0,10$ e $0,22$.
Diametro fori
Il gioco foro-bullone ($d_0 – d$) ammesso è legato al diametro del bullone:
$$ d_0 – d = \begin{cases} 1,0 \, mm & d \le 20 mm \\\\ 1,5 \, mm & d > 20 mm \end{cases}$$
Si può derogare da tali limiti quando eventuali assestamenti sotto i carichi di servizio non comportino il superamento dei limiti di deformabilità o di servizio. Nel caso in cui si ricorra ad “accoppiamenti di precisione”, il gioco foro bullone diventa
$$ d_0 – d = \begin{cases} 0,3 \, mm & d \le 20 mm \\\\ 0,5 \, mm & d > 20 mm \end{cases}$$
Caratteristiche meccaniche dei bulloni secondo ISO 898-1
Le caratteristiche meccaniche dei bulloni sono definite mediante:
- tensione di rottura $f_{tb}$
- tensione di snervamento $f_{yb}$
L'accoppiamento di queste caratteristiche definisce la classe del bullone; diremo che un bullone è di classe I.J se
- $f_{tb} \ge I \cdot 100 \, MPa$
- $f_{yb} \ge I \cdot J \cdot 10 \, MPa$
Le classi impiegate nella prassi sono:
Tipo | Normali | Alta resistenza | |||
---|---|---|---|---|---|
Classe | 4.6 | 5.6 | 6.8 | 8.8 | 10.9 |
$f_{yb,min} \, [MPa] $ | 240 | 300 | 480 | 640 | 900 |
$f_{tb,min} \, [MPa] $ | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 |
Caratteristiche geometriche dei bulloni
Le norme di riferimento per la definizione delle caratteristiche geometriche dei bulloni sono:
- UNI 5712 - Bulloni testa esagonale per carpenteria con gambo parzialmente filettato, passo grosso
- UNI 5737 (ISO 4014) - Bulloni a testa esagonale con gambo parzialmente filettato, passo grosso
- UNI 5739 (ISO 4017) - Bulloni a testa esagonale con gambo interamente filettato, passo grosso
Per maggiori dettagli si rimanda alle norme ed ai cataloghi dei produttori (vedi in particolare il link catalogo.vipaspa.it).
Tabelle applicative
Riportiamo comunque alcune misure di riferimento, utili nei calcoli e nella redazione dei disegni
d | M8 | M10 | M12 | M16 | M20 | M24 | (M27) | M30 | (M33) | M36 | (M39) | M42 | (M45) | M48 | (M52) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
$b\,[mm]$ | 22 | 26 | 30 | 38 | 46 | 54 | 60 | 66 | 72 | 78 | 84 | 90 | 96 | 102 | |
28 | 32 | 36 | 44 | 52 | 60 | 66 | 72 | 78 | 84 | 90 | 96 | 102 | 108 | 116 | |
57 | 65 | 73 | 79 | 85 | 91 | 97 | 103 | 109 | 115 | 121 | 129 | ||||
$d_{a,max}\,[mm]$ | 10,2 | 12,2 | 15,2 | 19,2 | 24,4 | 28,4 | 32,4 | 35,4 | 38,4 | 42,4 | 45,4 | 48,6 | 52,6 | 56,6 | 63 |
$e_{min}\,[mm]$ | 14,20 | 18,72 | 20,88 | 26,17 | 32,95 | 39,55 | 45,20 | 50,85 | 55,37 | 60,79 | 66,44 | 72,09 | 77,74 | 83,39 | 89,04 |
$k\,[mm]$ | 5,5 | 7 | 9 | 10 | 13 | 15 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 26 | 28 | 30 | 33 |
$m\,[mm]$ | 6,5 | 8 | 10 | 13 | 16 | 19 | 22 | 24 | 26 | 29 | 31 | 34 | 36 | 38 | 42 |
$s\,[mm]$ | 13 | 17 | 19 | 24 | 30 | 36 | 41 | 46 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
$A_{res}\,[mm^2]$ | 38,6 | 58,0 | 84,3 | 157 | 245 | 353 | 459 | 581 | 694 | 817 | 976 | 1120 | 1310 | 1470 | 1760 |
$A\,[mm^2]$ | 50,3 | 78,5 | 113 | 201 | 314 | 452 | 573 | 707 | 855 | 1018 | 1195 | 1385 | 1590 | 1810 | 2124 |
Rondelle piane
Serie normale categoria A - ISO 7089
Viti | d | D | s |
---|---|---|---|
M 3 | 3,2 | 7 | 0,5 |
M 4 | 4,3 | 9 | 0,8 |
M 5 | 5,3 | 10 | 1 |
M 6 | 6,4 | 12 | 1,6 |
M 8 | 8,4 | 16 | 1,6 |
M 10 | 10,5 | 20 | 2 |
M 12 | 13 | 24 | 2,5 |
M 14 | 15 | 28 | 2,5 |
M 16 | 17 | 30 | 3 |
M 18 | 19 | 34 | 3 |
M 20 | 21 | 37 | 3 |
M 22 | 23 | 39 | 3 |
M 24 | 25 | 44 | 4 |
M 27 | 28 | 50 | 4 |
M 30 | 31 | 56 | 4 |
M 33 | 34 | 60 | 5 |
M 36 | 37 | 66 | 5 |
M 39 | 42 | 72 | 6 |
M 42 | 45 | 78 | 8 |
M 45 | 48 | 85 | 8 |
M 48 | 52 | 92 | 8 |
M 52 | 56 | 98 | 8 |
M 56 | 62 | 105 | 10 |
M 60 | 66 | 110 | 10 |
M 64 | 70 | 115 | 10 |