Di seguito vengono presentati i diversi aspetti tecnici degli ancoranti meccanici e chimici installati nel calcestruzzo. Si descrivono le diverse situazioni in cui un ancorante installato correttamente può cedere e si illustrano i principali cedimenti che possono verificarsi e i relativi motivi.
Durante il processo di calcolo e verifica è necessario verificare che l’installazione sia sufficientemente robusta da resistere alle seguenti situazioni:
In base ai carichi a cui sono sottoposti gli ancoranti, i cedimenti sono stati suddivisi tra quelli a cui è applicato un carico di trazione e quelli a cui è applicato un carico di taglio. È necessario verificare queste categorie solo in caso di carichi combinati di trazione e taglio.
TRAZIONE
1. Cedimento dell’acciaio:
Cedimento provocato dalla frattura della parte metallica dell’ancorante. Si verifica quando un ancorante è sottoposto a un carico di trazione superiore alla resistenza dell’acciaio. Il cedimento si verifica solitamente nell’area con la sezione trasversale più piccola. Nel caso di ancoranti con filettatura maschio, la rottura avviene nella zona della clip; una parte dell’ancorante rimane all’interno del foro di installazione, partendo dalla parte superiore della clip.
2. Cedimento per estrazione
Cedimento provocato dall’estrazione del corpo dell’ancorante senza che venga raggiunta la completa resistenza del calcestruzzo. Si verifica quando il carico di trazione applicato all’ancorante supera la forza di attrito o di fissaggio tra il meccanismo di fissaggio e il lato interno del calcestruzzo, provocando la completa estrazione dell’ancorante. Nel caso di ancoranti con filettatura maschio, la clip rimane solitamente all’interno del foro e l’asse viene estratto completamente. Questo tipo di cedimento riguarda solo agli ancoranti meccanici.
3. Cedimento del cono di calcestruzzo
Cedimento provocato dalla rottura del calcestruzzo. Si verifica quando il carico di trazione a cui è sottoposto l’ancorante è superiore alla resistenza del calcestruzzo, con conseguente rottura del materiale di base a forma di cono rovesciato. Questo cedimento è direttamente correlato alla profondità di installazione e alla classe di resistenza del calcestruzzo.
4. Cedimento combinato dovuto all’estrazione e al cono di cemento (chimici)
Cedimento che si verifica in corrispondenza dell’interferenza tra il materiale adeso o la malta e il materiale di base, o tra il materiale adeso e l’elemento metallico (cedimento per adesione) e che, inoltre, contiene un piccolo cono di calcestruzzo nella parte più alta o prossima alla superficie del calcestruzzo. Si verifica quando il carico di trazione a cui è sottoposto l’ancorante chimico supera la resistenza di aderenza. Questo tipo di cedimento riguarda solo agli ancoranti chimici e la sua verifica non esime dalla verifica degli altri tipi di cedimento.
5. Cedimento per fessurazione
Cedimento provocato dalla frattura del calcestruzzo lungo il piano passando per l’asse dell’ancorante o degli ancoranti. In questi casi, una fessura nel materiale di base fa perdere all’ancorante la sua capacità di fissaggio. Si verifica quando il carico di trazione a cui è sottoposto l’ancorante supera la resistenza del calcestruzzo in particolari circostanze. Si deve controllare solo quando la distanza dal bordo dell’elemento in calcestruzzo è inferiore alla distanza critica di fessurazione (scr,sp) nel caso di un singolo ancorante o a 1,2 volte la distanza critica di fessurazione in un gruppo di ancoranti.
TAGLIO
1. Cedimento dell’acciaio senza braccio di leva
Cedimento provocato dalla frattura della parte metallica dell’ancorante. Si verifica quando un ancorante è sottoposto a un carico di taglio superiore alla resistenza dell’acciaio. Il cedimento si verifica solitamente nell’area dell’ancorante a filo della superficie del materiale di base. Nel caso degli ancoranti con filettatura maschio, la rottura si verifica nell’area filettata.
2. Cedimento dell’acciaio con braccio di leva
Cedimento provocato dalla rottura per flessione della parte metallica dell’ancorante. Si verifica quando un ancorante è sottoposto a un carico di taglio superiore alla resistenza alla flessione dell’acciaio. La differenza principale rispetto al cedimento senza braccio di leva è lo sfasamento tra la superficie del materiale di base e la piastra di ancoraggio. Questo crea un momento flettente.
3. Cedimento del bordo del calcestruzzo
Cedimento provocato dalla rottura del bordo del calcestruzzo. Si verifica quando il carico di taglio a cui è sottoposto l’ancorante supera la resistenza del bordo del calcestruzzo, causando la rottura del calcestruzzo tra il bordo del calcestruzzo e l’ancorante.
4. Cedimento per scheggiatura
Cedimento provocato dalla formazione di un’incrinatura del calcestruzzo in direzione opposta alla direzione di applicazione del carico di taglio. Si verifica quando il carico di taglio a cui è sottoposto l’ancorante provoca una scheggiatura nella zona neutra del materiale di base a cui è applicata la sollecitazione di taglio che annulla la capacità di fissaggio dell’ancorante.
