Il ruolo della bullonatura strutturale negli edifici in acciaio
Capitolo 1: Introduzione alla bullonatura strutturale
1.1 Cos’è la bullonatura strutturale?
La bullonatura strutturale è un sistema di collegamento utilizzato negli edifici in acciaio per unire le varie parti della struttura portante. Questo sistema si basa sull’utilizzo di bulloni ad alta resistenza per garantire la stabilità e la sicurezza dell’edificio. La bullonatura strutturale è un elemento fondamentale nella costruzione di edifici in acciaio, poiché consente di creare una struttura robusta e resistente alle sollecitazioni esterne.Secondo la normativa europea, la bullonatura strutturale deve essere progettata e realizzata in conformità con le norme EN 1993-1-8 e EN 1993-1-10. Queste norme forniscono le indicazioni per la progettazione e la realizzazione di giunzioni bullonate strutturali.La bullonatura strutturale può essere utilizzata per unire elementi strutturali come travi, pilastri e fondazioni. I bulloni utilizzati sono di solito in acciaio ad alta resistenza, con una classe di resistenza pari a 8.8 o superiore.Per ulteriori informazioni sulla bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP) [www.aicap.it](http://www.aicap.it).
1.2 Tipi di bulloni utilizzati
I bulloni utilizzati nella bullonatura strutturale possono essere di diversi tipi, a seconda delle esigenze della struttura e delle condizioni di carico. I più comuni sono i bulloni a testa cilindrica, i bulloni a testa piana e i bulloni a occhio.I bulloni a testa cilindrica sono i più utilizzati, poiché offrono una buona resistenza alle sollecitazioni esterne e sono facili da installare. I bulloni a testa piana sono utilizzati quando è necessario un collegamento più superficiale, mentre i bulloni a occhio sono utilizzati per collegamenti che richiedono una maggiore flessibilità.La scelta del tipo di bullone dipende dalle esigenze della struttura e dalle condizioni di carico. È importante scegliere bulloni che siano conformi alle norme e che siano installati correttamente per garantire la sicurezza della struttura.Per ulteriori informazioni sui tipi di bulloni utilizzati nella bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web della Società Italiana di Meccanica (SIM) [www.simweb.it](http://www.simweb.it).
1.3 Vantaggi della bullonatura strutturale
La bullonatura strutturale offre diversi vantaggi rispetto ad altri sistemi di collegamento. Uno dei principali vantaggi è la facilità di installazione, poiché i bulloni possono essere installati rapidamente e senza l’utilizzo di attrezzature speciali.Un altro vantaggio è la possibilità di smontare e rimontare la struttura in caso di necessità, senza danneggiare gli elementi strutturali. Ciò rende la bullonatura strutturale particolarmente utile per strutture che devono essere modificate o ampliate nel tempo.La bullonatura strutturale è anche una soluzione economica, poiché i bulloni sono relativamente economici rispetto ad altri sistemi di collegamento.Per ulteriori informazioni sui vantaggi della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) [www.aicm.it](http://www.aicm.it).
1.4 Limitazioni della bullonatura strutturale
La bullonatura strutturale ha alcune limitazioni, in particolare quando si tratta di strutture molto grandi o complesse. In questi casi, può essere necessario utilizzare altri sistemi di collegamento, come la saldatura o la rivettatura.Un’altra limitazione è la possibilità di corrosione dei bulloni, che può ridurre la loro resistenza e la sicurezza della struttura. È importante quindi scegliere bulloni resistenti alla corrosione e applicare trattamenti di protezione adeguati.La bullonatura strutturale può anche essere influenzata dalle condizioni di carico e dalle sollecitazioni esterne, come il vento o le vibrazioni. È importante quindi progettare e realizzare la bullonatura strutturale in conformità con le norme e le condizioni di carico specifiche della struttura.Per ulteriori informazioni sulle limitazioni della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale [www.ing.unimi.it](http://www.ing.unimi.it).
Capitolo 2: Progettazione della bullonatura strutturale
2.1 Requisiti di progettazione
La progettazione della bullonatura strutturale richiede la considerazione di diversi fattori, come le condizioni di carico, le sollecitazioni esterne e le proprietà dei materiali utilizzati.Secondo la normativa europea, la progettazione della bullonatura strutturale deve essere effettuata in conformità con le norme EN 1993-1-8 e EN 1993-1-10.È importante considerare anche le tolleranze di fabbricazione e di montaggio, per garantire che la bullonatura strutturale sia installata correttamente e funzioni come previsto.Per ulteriori informazioni sui requisiti di progettazione della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP) [www.aicap.it](http://www.aicap.it).
2.2 Metodi di calcolo
I metodi di calcolo utilizzati per la progettazione della bullonatura strutturale includono il metodo delle tensioni ammissibili e il metodo degli stati limite.Il metodo delle tensioni ammissibili si basa sulla verifica che le tensioni nei bulloni non superino i valori ammissibili. Il metodo degli stati limite si basa sulla verifica che la bullonatura strutturale sia in grado di resistere alle sollecitazioni esterne senza superare gli stati limite di servizio e di sicurezza.È importante scegliere il metodo di calcolo più appropriato per la specifica applicazione e garantire che i calcoli siano eseguiti correttamente.Per ulteriori informazioni sui metodi di calcolo per la progettazione della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web della Società Italiana di Meccanica (SIM) [www.simweb.it](http://www.simweb.it).
2.3 Fattori di sicurezza
I fattori di sicurezza sono utilizzati per garantire che la bullonatura strutturale sia in grado di resistere alle sollecitazioni esterne e alle incertezze associate alla progettazione e alla realizzazione.I fattori di sicurezza possono variare a seconda delle condizioni di carico e delle proprietà dei materiali utilizzati. È importante scegliere fattori di sicurezza appropriati per garantire la sicurezza della struttura.Secondo la normativa europea, i fattori di sicurezza per la bullonatura strutturale devono essere conformi alle norme EN 1993-1-8 e EN 1993-1-10.Per ulteriori informazioni sui fattori di sicurezza per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) [www.aicm.it](http://www.aicm.it).
2.4 Controlli di qualità
I controlli di qualità sono essenziali per garantire che la bullonatura strutturale sia realizzata correttamente e funzioni come previsto.I controlli di qualità possono includere la verifica delle proprietà dei materiali, la verifica delle dimensioni e della geometria dei bulloni e la verifica dell’installazione.È importante eseguire controlli di qualità regolari durante la realizzazione della bullonatura strutturale per garantire la sicurezza della struttura.Per ulteriori informazioni sui controlli di qualità per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale [www.ing.unimi.it](http://www.ing.unimi.it).
Capitolo 3: Realizzazione della bullonatura strutturale
3.1 Materiali e attrezzature
La realizzazione della bullonatura strutturale richiede l’utilizzo di materiali e attrezzature specifiche.I materiali utilizzati possono includere bulloni, dadi, rondelle e altri componenti. È importante scegliere materiali conformi alle norme e alle condizioni di carico specifiche della struttura.Le attrezzature utilizzate possono includere chiavi dinamometriche, martinetti e altri strumenti. È importante utilizzare attrezzature adeguate per garantire la corretta installazione dei bulloni.Per ulteriori informazioni sui materiali e le attrezzature per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP) [www.aicap.it](http://www.aicap.it).
3.2 Procedura di installazione
La procedura di installazione della bullonatura strutturale è critica per garantire la sicurezza della struttura.La procedura di installazione può includere la preparazione dei fori, l’installazione dei bulloni e la serraggio dei dadi.È importante seguire le istruzioni del produttore e le norme di installazione per garantire la corretta installazione dei bulloni.Per ulteriori informazioni sulla procedura di installazione della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web della Società Italiana di Meccanica (SIM) [www.simweb.it](http://www.simweb.it).
3.3 Controlli di installazione
I controlli di installazione sono essenziali per garantire che la bullonatura strutturale sia installata correttamente.I controlli di installazione possono includere la verifica della coppia di serraggio, la verifica della posizione dei bulloni e la verifica della geometria della struttura.È importante eseguire controlli di installazione regolari durante la realizzazione della bullonatura strutturale per garantire la sicurezza della struttura.Per ulteriori informazioni sui controlli di installazione della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) [www.aicm.it](http://www.aicm.it).
3.4 Manutenzione e riparazione
La manutenzione e la riparazione della bullonatura strutturale sono essenziali per garantire la sicurezza della struttura nel tempo.La manutenzione può includere la verifica della coppia di serraggio, la verifica della corrosione e la sostituzione dei bulloni danneggiati.La riparazione può includere la sostituzione dei bulloni danneggiati, la riparazione della geometria della struttura e la riapplicazione della protezione superficiale.Per ulteriori informazioni sulla manutenzione e la riparazione della bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale [www.ing.unimi.it](http://www.ing.unimi.it).
Capitolo 4: Sicurezza e normative
4.1 Normative di sicurezza
La sicurezza della bullonatura strutturale è regolamentata da diverse normative nazionali e internazionali.Le normative di sicurezza possono includere la norma EN 1993-1-8, la norma EN 1993-1-10 e la norma ISO 4017.È importante seguire le normative di sicurezza per garantire la sicurezza della struttura e dei suoi occupanti.Per ulteriori informazioni sulle normative di sicurezza per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP) [www.aicap.it](http://www.aicap.it).
4.2 Valutazione del rischio
La valutazione del rischio è essenziale per identificare i potenziali pericoli associati alla bullonatura strutturale.La valutazione del rischio può includere l’identificazione dei pericoli, la valutazione della probabilità e dell’impatto e la definizione di misure di mitigazione.È importante eseguire la valutazione del rischio per garantire la sicurezza della struttura e dei suoi occupanti.Per ulteriori informazioni sulla valutazione del rischio per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web della Società Italiana di Meccanica (SIM) [www.simweb.it](http://www.simweb.it).
4.3 Certificazione e accreditamento
La certificazione e l’accreditamento sono essenziali per garantire la qualità e la sicurezza della bullonatura strutturale.La certificazione può includere la certificazione ISO 9001, la certificazione ISO 14001 e la certificazione OHSAS 18001.È importante scegliere un produttore o un fornitore certificato e accreditato per garantire la qualità e la sicurezza della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulla certificazione e l’accreditamento per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) [www.aicm.it](http://www.aicm.it).
4.4 Responsabilità e garanzie
La responsabilità e le garanzie sono essenziali per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.La responsabilità può includere la responsabilità del produttore, del fornitore e dell’utilizzatore.Le garanzie possono includere la garanzia di qualità, la garanzia di sicurezza e la garanzia di durata.Per ulteriori informazioni sulla responsabilità e le garanzie per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale [www.ing.unimi.it](http://www.ing.unimi.it).
Capitolo 5: Tecnologie e innovazioni
5.1 Nuove tecnologie
Le nuove tecnologie stanno emergendo per migliorare la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Le nuove tecnologie possono includere l’utilizzo di materiali avanzati, come i materiali compositi e i materiali intelligenti.È importante seguire le nuove tecnologie per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulle nuove tecnologie per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP) [www.aicap.it](http://www.aicap.it).
5.2 Innovazioni
Le innovazioni stanno emergendo per migliorare la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Le innovazioni possono includere l’utilizzo di sistemi di collegamento avanzati, come i sistemi di collegamento a vite e i sistemi di collegamento a bullone.È importante seguire le innovazioni per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulle innovazioni per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web della Società Italiana di Meccanica (SIM) [www.simweb.it](http://www.simweb.it).
5.3 Ricerca e sviluppo
La ricerca e lo sviluppo sono essenziali per migliorare la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.La ricerca e lo sviluppo possono includere l’utilizzo di modelli numerici, l’utilizzo di prove sperimentali e l’utilizzo di tecniche di analisi avanzate.È importante seguire la ricerca e lo sviluppo per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulla ricerca e lo sviluppo per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) [www.aicm.it](http://www.aicm.it).
5.4 Formazione e addestramento
La formazione e l’addestramento sono essenziali per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.La formazione e l’addestramento possono includere corsi di formazione, seminari e workshop.È importante seguire la formazione e l’addestramento per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulla formazione e l’addestramento per la bullonatura strutturale, è possibile consultare il sito web dell’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale [www.ing.unimi.it](http://www.ing.unimi.it).
Capitolo 6: Conclusione
6.1 Riepilogo
In questo articolo, abbiamo discusso il ruolo della bullonatura strutturale negli edifici in acciaio.La bullonatura strutturale è un sistema di collegamento utilizzato per unire le varie parti della struttura portante.È importante seguire le normative di sicurezza, le tecnologie e le innovazioni per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Per ulteriori informazioni sulla bullonatura strutturale, è possibile consultare i siti web delle associazioni e delle università menzionate in questo articolo.
6.2 Consigli
Per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale, è importante:
- Seguire le normative di sicurezza;
- Utilizzare materiali e attrezzature di alta qualità;
- Eseguire controlli di qualità e di installazione;
- Seguire le tecnologie e le innovazioni;
- Eseguire formazione e addestramento.
6.3 Prospettive future
Le prospettive future per la bullonatura strutturale sono promettenti, con l’emergere di nuove tecnologie e innovazioni.È importante seguire le tendenze e le novità per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.
6.4 Ringraziamenti
Si ringrazia l’Associazione Italiana di Ingegneria Civile e Ambientale (AICAP), la Società Italiana di Meccanica (SIM), l’Associazione Italiana di Costruzione Metallica (AICM) e l’Università degli Studi di Milano – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale per la collaborazione e il supporto.
Domande e risposte
Domanda 1: Cos’è la bullonatura strutturale?
La bullonatura strutturale è un sistema di collegamento utilizzato per unire le varie parti della struttura portante di un edificio in acciaio.
Domanda 2: Quali sono i vantaggi della bullonatura strutturale?
I vantaggi della bullonatura strutturale includono la facilità di installazione, la possibilità di smontare e rimontare la struttura e la economicità.
Domanda 3: Quali sono le normative di sicurezza per la bullonatura strutturale?
Le normative di sicurezza per la bullonatura strutturale includono la norma EN 1993-1-8 e la norma EN 1993-1-10.
Domanda 4: Come si esegue la manutenzione della bullonatura strutturale?
La manutenzione della bullonatura strutturale include la verifica della coppia di serraggio, la verifica della corrosione e la sostituzione dei bulloni danneggiati.
Domanda 5: Quali sono le prospettive future per la bullonatura strutturale?
Le prospettive future per la bullonatura strutturale sono promettenti, con l’emergere di nuove tecnologie e innovazioni.
Curiosità
La bullonatura strutturale è utilizzata anche in altri settori, come l’industria aerospaziale e l’industria navale.
Aziende produttrici e distributrici
Alcune delle principali aziende produttrici e distributrici di bulloni e sistemi di collegamento sono:
Scuole e aziende per la formazione
Alcune delle principali scuole e aziende che offrono formazione e addestramento sulla bullonatura strutturale sono:
Opinione
Noi riteniamo che la bullonatura strutturale sia un sistema di collegamento molto importante per la sicurezza e la qualità degli edifici in acciaio.Tuttavia, è importante considerare anche l’impatto ambientale e la sostenibilità dei materiali utilizzati.Inoltre, riteniamo che la formazione e l’addestramento siano essenziali per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.
Conclusione
In conclusione, la bullonatura strutturale è un sistema di collegamento molto importante per la sicurezza e la qualità degli edifici in acciaio.È importante seguire le normative di sicurezza, le tecnologie e le innovazioni per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.Infine, riteniamo che la formazione e l’addestramento siano essenziali per garantire la sicurezza e la qualità della bullonatura strutturale.
Appendice tecnica: Bullonatura strutturale secondo UNI EN 15048, UNI EN 14399 e normativa NTC 2018
1. Introduzione ai bulloni normati per carpenteria strutturale
La bullonatura è un elemento fondamentale nelle strutture in acciaio, assicurando il collegamento tra elementi portanti con adeguata resistenza e durabilità.
Secondo la normativa italiana NTC 2018, i bulloni ammessi per le connessioni strutturali sono esclusivamente quelli certificati UNI EN 15048 e UNI EN 14399.
Questa appendice illustra le caratteristiche, i metodi di serraggio e le normative di riferimento per questi bulloni, con particolare attenzione alla corretta applicazione in cantiere.
2. Differenza tra UNI EN 15048 e UNI EN 14399
| Norma |
Ambito di applicazione |
Caratteristiche principali |
| UNI EN 15048 |
Bulloni per connessioni non pre-caricate (bullonatura non pretensionata) |
Serraggio a coppia, bulloni ad alta resistenza ma senza precarico garantito |
| UNI EN 14399 |
Bulloni per connessioni pre-caricate (bullonatura pretensionata) |
Bulloni progettati per essere serrati a precarico, garantendo migliore comportamento strutturale |
UNI EN 14399 è la norma di riferimento per le bullonature strutturali che richiedono un precarico, quindi utilizzati in collegamenti soggetti a carichi dinamici e critici.
3. Metodi di serraggio e precarico
Importanza del precarico
Il precarico è la tensione iniziale applicata al bullone tramite serraggio, fondamentale per garantire la stabilità e la sicurezza del collegamento.
Tecniche principali di serraggio
| Metodo |
Descrizione |
Applicazioni tipiche |
| Serraggio a coppia |
Applicazione di una coppia di serraggio calibrata |
Connessioni non critiche, bulloni UNI EN 15048 |
| Serraggio a tensione |
Utilizzo di attrezzature per tirare il bullone |
Connessioni pre-caricate UNI EN 14399, strutture critiche |
| Metodo dell’estensione |
Misura l’allungamento del bullone durante il serraggio |
Applicazioni di alta precisione per bulloni pretensionati |
Fattore di rendimento di coppia
Il rapporto tra la coppia applicata e la tensione reale nel bullone dipende da molti fattori (lubrificazione, filettatura, materiali). La determinazione sperimentale del fattore di rendimento è essenziale per un serraggio affidabile e ripetibile.
4. Diagrammi sequenziali di verifica del serraggio (UNI EN 1090-2)
La norma UNI EN 1090-2 fornisce indicazioni per la verifica del corretto serraggio mediante diagrammi sequenziali che rappresentano:
-
L’andamento della coppia applicata durante il serraggio progressivo
-
Il raggiungimento della tensione target nel bullone
-
La prevenzione di difetti come il serraggio insufficiente o l’eccesso di coppia
Questi diagrammi aiutano gli operatori a controllare e certificare le connessioni secondo standard qualitativi elevati, obbligatori per la marcatura CE delle strutture.
5. Normativa di riferimento e obblighi legali
| Norma |
Riferimento normativo |
Note principali |
| NTC 2018 |
Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 17/01/2018) |
Stabilisce obbligo uso bulloni certificati EN 15048 e EN 14399 per strutture metalliche |
| UNI EN 1090-2 |
Esecuzione di strutture di acciaio e alluminio |
Specifica requisiti per connessioni, controllo serraggio e documentazione tecnica |
| UNI EN 15048 |
Bulloni per connessioni non pretensionate |
Uso limitato a connessioni semplici, non strutturali critiche |
| UNI EN 14399 |
Bulloni per connessioni pre-caricate |
Bullonature strutturali di alta qualità, con serraggio a precarico |
6. Tabelle tecniche e dati di riferimento
Tabella 1 – Classi di resistenza dei bulloni e coppia di serraggio consigliata
| Classe bullone |
Resistenza minima (MPa) |
Coppia di serraggio (Nm) per bulloni M20 (indicativo) |
| 8.8 |
800 |
300 |
| 10.9 |
1000 |
450 |
| 12.9 |
1200 |
550 |
Tabella 2 – Valori di precarico (tensione nel bullone) in funzione della classe
| Classe bullone |
Tensione di snervamento (MPa) |
Precarico raccomandato (kN) per bullone M20 |
| 8.8 |
640 |
100 |
| 10.9 |
900 |
140 |
| 12.9 |
1080 |
180 |
7. Conclusioni e approfondimenti
L’uso corretto dei bulloni secondo UNI EN 15048 e UNI EN 14399, combinato con i metodi di serraggio e verifica previsti da UNI EN 1090-2, è imprescindibile per garantire la sicurezza e la durabilità delle strutture in acciaio, come richiesto dalla legge (NTC 2018).
Risorse utili
