Studio sperimentale, analitico e numerico di profili d'ancoraggio

This thesis project compares the behaviour of two T-shaped bolts in an anchor channel system (fabricated via cold rolling) under traction loads. The second bold, the newest version, has also been studied under fatigue testing. The studies performed are supported by experimental testing in a laboratory setup, analytical analysis and a numerical finite element model analysis (the latter only for traction loads) The results show that the weakest position into which apply traction load is, as expected, at the anchor. The average resistance at the anchor is 46,45 kN, whereas in the middle of the channel the resistance was found to be 51,04 kN. Failure of the anchor channel compromised the channel lips 75% of the cases. Overall, the comparison between the two different bolts demonstrated a higher efficiency for the newest model thanks to the better spread of the load along the channel system. Both the analytical and numerical models support the experimental studies, and allowed a better understanding for the propagation of both deformation and stress within the material while under traction.

Questo elaborato mette a confronto il comportamento a trazione di profili d’ancoraggio laminati a freddo sfruttando due differenti bulloni a T. Per uno dei due bulloni (ovvero la nuova versione), è stato inoltre effettuato uno studio sul comportamento a fatica. Lo studio è stato supportato da prove sperimentali, analisi analitiche e numeriche (queste ultime solo per lo studio del comportamento a trazione). Dalle prove sperimentali si evince che la posizione più sfavorevole di applicazione dello sforzo di trazione è in corrispondenza del piolo del profilo. La resistenza media di trazione in questa posizione è pari a 46,45 kN mentre al centro della canalina è di 51,04 kN. Il cedimento riguarda per il 75% i labbri del profilo. Per quanto riguarda il confronto tra i due bulloni a T inseriti nella stessa tipologia di canalina, si deduce come il nuovo sistema, permettendo una maggiore diffusione del carico, abbia una resistenza superiore. Le analisi analitiche e numeriche, condotte mediante analisi ad elementi finiti hanno permesso di studiare più dettagliatamente il problema e hanno confermato i risultati delle prove sperimentali. Il profilo con il nuovo modello di bullone (piastrina) è stato sottoposto anche a prove di fatica per delinearne il comportamento sotto carico ciclico. In conclusione, la zona più debole per questo profilo risiede in corrispondenza del piolo, l’utilizzo della piastrina, distribuendo il carico su un’area maggiore aumenta la resistenza del profilo.