Qual è l'area di sollecitazione a trazione di un bullone?

L'area di sollecitazione a trazione (As) è l'area effettiva della sezione trasversale utilizzata per calcolare la capacità di carico a trazione di un elemento di fissaggio filettato. È inferiore all'area nominale del gambo perché tiene conto della geometria del nocciolo della filettatura. È definita nella norma ISO 898-1 e dipende dal diametro primitivo e dal diametro minore della filettatura.

Come si calcola la resistenza alla trazione dei bulloni?

Il carico di trazione massimo del bullone si calcola come Ft = Rm × As, dove Rm è la resistenza a trazione massima del materiale del bullone (determinata dalla classe di resistenza) e As è l'area di sollecitazione a trazione. Ad esempio, un bullone di classe 8.8 ha Rm = 800 MPa.

Cosa significa classe di proprietà dei bulloni 8.8?

Il primo numero (8) rappresenta 1/100 della resistenza minima a trazione in MPa (800 MPa). Il secondo numero (8) rappresenta 10 volte il rapporto tra la resistenza allo snervamento e la resistenza a trazione (0,8). Quindi snervamento = 800 × 0,8 = 640 MPa.

Come si calcola la resistenza al taglio dei bulloni?

ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus partial safety factors. For single shear, use one stress area; for double shear, multiply by 2.

Qual è la differenza tra carico di prova e resistenza alla trazione?

Il carico di prova è la forza massima che un bullone può sopportare senza deformazione permanente (limite elastico). Il carico di rottura è la forza massima prima della rottura. La tensione di carico di prova (Sp) è pari a circa 90% del limite di snervamento per la maggior parte delle classi di resistenza.

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Calcolatore di resistenza alla trazione e al taglio dei bulloni

Calcola il carico ultimo di trazione dei bulloni metrici dai dati di classe di resistenza ISO 898-1, più una stima semplificata della capacità a taglio. Seleziona la misura del bullone e la classe di resistenza.

ISO 898-1 M3 - M64 Classe 4.6 – 12.9

Dimensione del bullone

Classe di proprietà

Piani di taglio

Preimpostazioni rapide

Risultati

Carico di trazione massimo (Ft)

—

Capacità a taglio (Fs, stima semplificata)

—

Area di sollecitazione di trazione (As)

—

Carico di snervamento (Fy)

—

Resistenza alla trazione ultima (Rm)

—

Carico di trazione massimo

La massima forza di trazione che un bullone può sostenere prima della rottura:

R_m — resistenza alla trazione ultima (MPa), dalla classe di proprietà
A_s — area di sollecitazione a trazione (mm²), da ISO 898-1 / ISO 261

Capacità a taglio (stima semplificata)

La ISO 898-1 definisce le proprietà di trazione e di carico di prova dei bulloni, ma non non specifica la resistenza a taglio. Il valore mostrato qui è una stima tecnica semplificata ampiamente utilizzata che assume la resistenza a taglio pari a circa il 60% della resistenza a trazione (in base al criterio di von Mises, τ ≈ 0.58 σ):

Per un doppio taglio, moltiplicare per 2 (due piani di taglio).

⚠️ Nota sulla progettazione a taglio: La capacità a taglio reale dipende dal fatto che il piano di taglio attraversi i filetti o il gambo non filettato, dallo slittamento del giunto e dalla pressione sulle piastre, nonché dal carico a fatica. I codici di progettazione definiscono i propri valori — per esempio Eurocodice 3 (EN 1993-1-8) usa F_v = α_v × f_ub × A with α_v = 0.6 per le classi 4.6, 5.6 e 8.8 ma 0.5 per le classi 4.8, 5.8, 6.8 e 10.9, insieme a coefficienti parziali di sicurezza. Verifica sempre i giunti sollecitati a taglio rispetto al codice strutturale o meccanico applicabile, non solo con questa stima semplificata.

Classi di proprietà secondo ISO 898-1

Classe	Rm (MPa)	Rp0,2 (MPa)	Utilizzo tipico
4.6	400	240	Bassa resistenza, uso generale
5.8	520	420	Strutturale, non precaricato
8.8	800	640	Automobilistico, macchinari (più comune)
10.9	1040	940	Strutturale ad alta resistenza
12.9	1220	1100	Massima resistenza (acciaio legato)

Esempio pratico

Esempio: bullone M10 × 8,8

Dato: Bullone M10, classe di proprietà 8.8, taglio singolo

A_s = 58,0 mm², R_m = 800 MPa

F_t = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN

F_s = 0,6 × 800 × 58,0 = 27.840 N = 27,8 kN

⚠️ Nota: Queste sono le capacità massime senza fattori di sicurezza. Applicare fattori di sicurezza appropriati (tipicamente 2-3 per la resistenza statica, 4-6 per la resistenza a fatica) ai fini della progettazione.