COLOMBO Acciaio

Materiali e prodotti per uso strutturale:

Acciaio

Matteo Colombo

I controlli di accettazione dei materiali e componenti strutturali:

calcestruzzo, acciaio, acciaio da carpenteria metallicaMECI 2015

Lariofiere 11 aprile 2015

Controlli obbligatori(NTC 2008: Cap. 11)

StabilimentoCentri di

trasformazioneAccettazione

Prescrizioni comuni a tutti gli acciai





Da eseguire su lotto di produzione

Lotto di produzione = si riferiscono a produzione continua, ordinata

cronologicamente mediante apposizione di contrassegni al prodotto finito

(rotolo finito, bobina di trefolo, fascio di barre, ecc.). Un lotto di produzione

deve avere valori delle grandezze nominali omogenee (dimensionali,

meccaniche, di formazione) e può essere compreso tra 30 e 120 tonnellate.





Da eseguire su Forniture

Forniture = lotti formati da massimo 90 t, costituiti da prodotti aventi valori

delle grandezze nominali omogenee.





Da eseguire su Lotti di Spedizione

Lotti di spedizione = lotti formati da massimo 30 t, spediti in un’unica volta,

costituiti da prodotti aventi valori delle grandezze nominali omogenee.

Controlli di stabilimento e procedure di qualificaz ione

Tutti gli acciai devono essere prodotti con un sistema permanente di

controllo interno della produzione in stabilimento che deve assicurare il

mantenimento dello stesso livello di affidabilità nella conformità del prodotto

finito, indipendentemente dal processo di produzione.

Qualora non sia applicabile la marcatura CE , la conformità del controllo

di produzione in stabilimento e del prodotto finito è effettuata attraverso la

procedura di qualificazione presso il Servizio Tecn ico Centrale (caso

B)

Acciaio per c.a normale e precompresso: CASO B – qual if. Nazionale

Acciaio per carpenterie metalliche: CASO A – marcatu ra CE

Identificazione e rintracciabilitàdei prodotti qualificati

Ciascun prodotto qualificato deve costantemente essere riconoscibile per

quanto concerne le caratteristiche qualitative e riconducibile allo

stabilimento di produzione tramite marchiatura indelebile depositata

presso il Servizio Tecnico Centrale, dalla quale risulti, in modo

inequivocabile, il riferimento all’Azienda produttrice, allo Stabilimento, al

tipo di acciaio ed alla sua eventuale saldabilità.

La marchiatura deve essere inalterabile nel tempo e senza possibilità di

manomissione.

Identificazione e rintracciabilitàdei prodotti qualificati

Tutti i certificati relativi alle prove meccaniche degli acciai, sia in

stabilimento che in cantiere o nel luogo di lavorazione, devono riportare

l’indicazione del marchio identificativo , rilevato a cura del laboratorio

incaricato dei controlli, sui campioni da sottoporre a prove. Ove i campioni

fossero sprovvisti di tale marchio, oppure il marchio non dovesse rientrare

fra quelli depositati presso il Servizio Tecnico Centrale le certificazioni

emesse dal laboratorio non possono assumere valenza ai sensi delle

presenti Norme e di ciò ne deve essere fatta esplicita menzione sul

certificato stesso. In tal caso il materiale non può essere utilizzato ed il

Laboratorio incaricato è tenuto ad informare di ciò il Servizio Tecnico

Centrale.

Centri di trasformazione

I centri di trasformazione sono identificati, ai sensi delle presenti Norme,

come “luogo di lavorazione”.

I centri di trasformazione sono tenuti a dichiarare al Servizio Tecnico

Centrale la loro attività .

Ogni centro di trasformazione dovrà inoltre indicare un proprio logo o

marchio che identifichi in modo inequivocabile il centro stesso.

Il Servizio Tecnico Centrale attesta l’avvenuta presentazione della

dichiarazione di cui sopra.

La dichiarazione sopra citata deve essere confermata annualmente al

Servizio Tecnico Centrale.

Centri di trasformazioneAttestato di denuncia dell’attività di trasformazio ne

Centri di trasformazione

Ogni fornitura in cantiere di elementi presaldati, presagomati o

preassemblati deve essere accompagnata:

a) da dichiarazione, su documento di trasporto, degli estremi dell’attestato

di avvenuta dichiarazione di attività, rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale,

recante il logo o il marchio del centro di trasformazione;

b) dall’attestazione inerente l’esecuzione delle prove di controllo interno

fatte eseguire dal Direttore Tecnico del centro di trasformazione, con

l’indicazione dei giorni nei quali la fornitura è stata lavorata. Qualora il DL lo

richieda, all’attestazione di cui sopra potrà seguire copia dei certificati

relativi alle prove effettuate nei giorni in cui la lavorazione è stata effettuata.

Il DL è tenuto a verificare quanto sopra indicato e d a rifiutare le

eventuali forniture non conform i, ferme restando le responsabilità del

centro di trasformazione.

Acciai per strutture metalliche

Per la realizzazione di strutture metalliche e di strutture composte si

dovranno utilizzare acciai conformi alle norme armonizzate della serie

UNI EN 10025 (per i laminati), UNI EN 10210 (per i tubi senza saldatura)

e UNI EN 10219-1 (per i tubi saldati), recanti la M arcatura CE (CASO A)

Per gli acciai di cui alle norme armonizzate UNI EN 10025, UNI EN 10210

ed UNI EN 10219-1, in assenza di specifici studi statistici di documentata

affidabilità, ed in favore di sicurezza, per i valori delle tensioni

caratteristiche di snervamento fyk e di rottura ftk da utilizzare nei calcoli si

assumono i valori nominali fy= ReH e ft = Rm riportati nelle relative norme di

prodotto.


Basso contenutodi carbonio

Alto contenutodi carbonio / lavorazioni termiche

RеH è il carico unitario di snervamento minimo dell’acciaio.

Rm è la resistenza a trazione (rottura ).

єu % è l’allungamento a rottura dell’acciaio.

E è il modulo di elasticità (o modulo di Young)

Energia di rottura KV o resilienza


NTC 2008

fyk e ftk

NON SONO VALORI CARATTERISTICI

EN 10025-2


NTC 2008

fyk e ftk

NON SONO VALORI CARATTERISTICI

EN 10025-2


Altre proprietà per acciai strutturali

Designazione acciaio da carpenteriaProdotti laminati a caldo

S 355 J R + (C) + M

EN 10025-2Acciai non legati

S 355 J R + (C) + M

Gruppo di acciaio: S = acciaio da costruzione



S 355 J R + (C) + M

Gruppo di acciaio: S = acciaio da costruzioneValore minimo dello sforzo di snervamento [MPa]



S 355 J R + (C) + M


Indicazione relativa all’energia di resilienza:J = resilienza minima 24JK = resilienza minima 40J



S 355 J R + (C) + M



Indicazione relativa alla resilienza (temp. di prova)R = temp. di prova 20 °°°°C0 = temp. di prova 0 °°°°C2 = temp. di prova -20 °°°°C4 = temp di prova -40 °°°°C



S 355 J R + (C) + M




Simbolo relativo all’impego strutturale



S 355 J R + (C) + M




Simbolo relativo all’impiego strutturale

Condizioni di fornitura:+AR = grezzo di laminazione (As Rolled)+N = laminazione Normalizzata+M = laminazione TermoMeccanica+Q = alto limite di snervamento bonificato+W = resist. Migliorata a corrosione



S 275 J R H



Designazione acciaio da carpenteriaProfili cavi – da acciai non legati

S 275 J R H



Indicazione relativa alla resilienza (temp. di prova)R = temp. di prova 20 °°°°C0 = temp. di prova 0 °°°°C2 = temp. di prova -20 °°°°C


S 275 J R H



Indicazione relativa alla resilienza (temp. di prova)R = temp. di prova 20 °°°°C0 = temp. di prova 0 °°°°C2 = temp. di prova -20 °°°°C


Utilizzo per profili cavi

S 460 N L H


Indica lo stato di partenza del materiale

Designazione acciaio da carpenteriaProfili cavi – da acciai a grano fine

S 460 N L H


Indicazione relativa alla resilienza (temp. di prova)L = temp. di prova -50 °°°°C



S 460 N L H



Utilizzo per profili cavi


Indicazione relativa alla resilienza (temp. di prova)L = temp. di prova -50 °°°°C

Specifiche per acciaio da carpenteria in zona sismica

Per le zone dissipative si applicano le seguenti regole addizionali :

- per gli acciai da carpenteria il rapporto fra i valori caratteristici della

tensione di rottura ftk (nominale) e la tensione di snervamento fyk (nominale)

deve essere maggiore di 1,20 e l’allungamento a rottura A5, misurato su

provino standard, deve essere non inferiore al 20%;

- la tensione di snervamento massima fy,max deve risultare fy,max ≤1,2 fyk;

- i collegamenti bullonati devono essere realizzati con bulloni ad alta

resistenza di classe 8.8 o 10.9.

Centri di trasformazione peracciaio da carpenteria

Si definiscono Centri di trasformazione, nell’ambito degli acciai per

carpenteria metallica, i centri di produzione di lamiere grecate e profilati

formati a freddo , i centri di prelavorazione di componenti strutturali, le

officine di produzione di carpenterie metalliche , le officine di produzione

di elementi strutturali di serie e le officine per la produzione di bulloni e

chiodi .

Fornitura in cantiere, dall’acciaieria di carpenteria metallica.(Prodotti marcati CE)

• DDT (destinatario, data di spedizione, tipologia del prodotto, classe

dell’acciaio e colata)

• Certificato di Controllo Mod. 3.1 (riportante i dati di marcatura, le colate

spedite con caratteristiche chimiche e meccaniche sui prelievi interni)

Su richiesta:

• Dichiarazione di conformità alla direttiva prodotti da costruzione

(timbrata in originale, con data di spedizione e destinatario )

• Certificato del sistema di controllo di produzione

Documenti necessari

Documento emesso dal fabbricante in cui questi dichiara che i prodotti forniti

sono conformi ai requisiti dell'ordine e nel quale fornisce risultati di prova .

L'unità di prova e le prove da eseguire sono definite dalla specifica di prodotto,

dal regolamento ufficiale e dalle regole corrispondenti e/o dall'ordine.

Il documento è validato dal rappresentante del fabbricante autorizzato per il

controllo, indipendente dal reparto di fabbricazione.

Deve essere possibile per il fabbricante trasferire sul certificato di controllo 3.1

risultati di prova pertinenti ottenuti dal controllo specifico sui prodotti primari o in

entrata che utilizza, a condizione che il fabbricante applichi procedure di

rintracciabilità e possa fornire i documenti di controllo corrispondenti richiesti.

Certificato di controllo 3.1 – EN 10204

Fornitura in cantiere, dal centro di trasformazione di carpenteria metallica.

• DDT riportante gli estremi dell’attestato rilasciato dal STC. (viene fornita,

in genere, anche la copia dell’attestato di qualificazione rilasciato dal

STC)

• Dichiarazione di aver eseguito le prove interne con l’indicazione dei

giorni in cui è stata effettuata la lavorazione dell’acciaio fornito.

• Generalmente per la rintracciabilità, vengono forniti anche i certificati

dell’acciaieria. ( non sono obbligatori)

• Il collaudatore deve riportare nel collaudo anche gli estremi del Centro di

Trasformazione.

Documenti necessari

Fornitura in cantiere, dal commerciante

• DDT (con data di spedizione, tipo di acciaio, colate e destinatario)

• Copia dei documenti forniti dai produttori di acciaio completati con il

riferimento al DDT

Il D.L. è tenuto a verificare ed a rifiutare le for niture non conformi

Documenti necessari




Acciai da carpenteria

I controlli in cantiere, demandati al Direttore dei Lavori, sono obbligatori e

devono essere eseguiti secondo le medesime indicazioni di cui al

recedente § 11.3.3.5.3, effettuando un prelievo di almeno 3 saggi per

ogni lotto di spedizione, di massimo 30 t .





I controlli in cantiere, demandati al Direttore dei Lavori, sono obbligatori e

devono essere eseguiti secondo le medesime indicazioni di cui al

recedente § 11.3.3.5.3, effettuando un prelievo di almeno 3 saggi per ogni

lotto di spedizione, di massimo 30 t.

Prova di trazione su campione

estratto per determinazione di:

fpt:tensione di rottura

fpy: tensione di snervamento

fp(1): tensione all’1% di def. totale

fp(0.1): limite elastico allo 0.1%





Qualora la fornitura, di elementi lavorati, provenga da un Centro di

trasformazione, il Direttore dei Lavori, dopo essersi accertato

preliminarmente che il suddetto Centro di trasformazione sia in possesso di

tutti i requisiti previsti al § 11.3.1.7, può recarsi presso il medesimo Centro

di trasformazione ed effettuare in stabilimento tutti i controlli di cui sopra.

Estrazione campioniin accordo a EN ISO 377

PROCESSI DI SALDATURA

La saldatura degli acciai dovrà avvenire con uno dei procedimenti all’arco

elettrico codificati secondo la norma UNI EN ISO 40 63:2001. E’

ammesso l’uso di procedimenti diversi purchè sostenuti da adeguata

documentazione teorica e sperimentale.

Tutti i procedimenti di saldatura dovranno essere qualificati secondo la

norma UNI EN ISO 15614-1:2005

Il costruttore deve essere certificato secondo la norma EN ISO 3834 -

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici

Qualificazione dei saldatori:

EN 287-1:2004

UNI EN 1418:1999


Sono richieste caratteristiche di duttilità, snervamento, resistenza e tenacità

in zona fusa e in zona termica alterata non inferiori a quelle del materiale

base.

Le saldature saranno sottoposte a controlli non distruttivi finali per

accertare la corrispondenza ai livelli di qualità stabiliti dal progettista sulla

base delle norme applicate per la progettazione.


L’entità e il tipo di tali controlli, distruttivi e non distruttivi, in aggiunta

a quello visivo al 100%, saranno definiti dal Colla udatore e dal

Direttore Lavori

• per i cordoni ad angolo o giunti a parziale penetrazione si useranno

metodi di superficie (ad es. liquidi penetranti o polveri magnetiche),

• per i giunti a piena penetrazione, oltre a quanto sopra previsto, si

useranno metodi volumetrici e cioè raggi X o gamma o ultrasuoni per i

giunti testa a testa e solo ultrasuoni per i giunti a T a piena penetrazione.


Per le modalità di esecuzione dei controlli ed i li velli di accettabilità si

potrà fare utile riferimento alle prescrizioni dell e norme EN 5817 ed EN

12062

LIVELLI DI QUALITA’ PER LE IMPERFEZIONI

EN ISO 5817: Saldatura – Giunti saldati per fusione in acciaio, nickel,

titanio e loro leghe (escluso il fascio elettronico) – Livelli di qualità per le

imperfezioni

Tali norme sono Riferimenti per la stesura di codici di applicazione

• Si applicano alle saldature con spessori maggiori di 0.5 mm

• Si applica a giunti saldati per fusione

• Vengono forniti tre livelli di qualità delle imperfezioni delle saldature

• Non rappresentano norme di accettabilità in quanto non si tiene conto

dell’applicazione cui il manufatto è destinato

LIVELLI DI QUALITA’ PER LE IMPERFEZIONI: EN ISO 5817





EN 12062: Regole generali per l’applicazione dei controlli non distruttivi alle

saldature

• Fornisce una guida per la redazione della documentazione (Procedure,

piano di controllo, resoconto finale)

• Consiglia quali metodi sono applicabili sulla base del materiale e dello

spessore e del tipo di giunto (testa a testa - a T)

• Fornisce una correlazione tra criteri di accettabilità (indicate dalle norme

di metodo) e UNI EN ISO 5817



saldature

Imperfezioni superficiali



saldature Imperfezioni interne

METODI PER RICERCA IMPERFEZIONI

VT : ispezione visiva

PT : liquidi penetrantiMETODI PER RICERCA IMPERFEZIONI

Difetti superficiali



Limitazioni:

• Non rileva discontinuità sotto pelle o chiuse in superficie, così come non rileva

corrosioni e difetti troppo aperti;

• Non è normalmente applicabile all’esame di superfici troppo rugose o porose, la

sensibilità del metodo è infatti condizionata dal grado di finitura superficiale;

• Si presta all’automazione solo per quanto riguarda la parte esecutiva, mentre

l’interpretazione dei risultati deve essere fatta dal personale;

• L’esame è di solito limitato a zone facilmente accessibili;

• Si registrano elevati costi della depurazione degli ambienti dove vengono effettuati i

test.

MT : particelle magnetiche


La tecnica di controllo è molto sensibile, semplice ed economica e può rilevare difetti

anche su pezzi ricoperti da sottili strati protettivi (ad esempio vernici), seppur con lieve

riduzione di sensibilità.

MT : particelle magneticheMETODI PER RICERCA IMPERFEZIONI

Limitazioni:

• Applicabilità ai soli materiali ferromagnetici;

• Scarsa sensibilità per i difetti rotondeggianti;

• E’ possibile introdurre processi di automazione solo per la parte esecutiva;

• L’interpretazione dei risultati presenta sempre un certo margine di soggettività;

• L’esame è normalmente limitato a zone facilmente accessibili;

• Smagnetizzare fino a valori residui molto bassi può essere difficoltoso.

RT : radiografie


• Nelle tecniche radiografiche una

superficie è interessata da un flusso

di energia mediante radiazioni di

natura elettromagnetica, più

comunemente usata quella

proveniente da un tubo a raggi X.

• Parte dell’energia è assorbita dai

constituenti nel materiale al suo

passaggio attraverso lo spessore della parte.

• L’energia trasmessa va ad impressionare una lastra fotografica posta direttamente al

di sotto della superficie opposta.

• I difetti producono una variazione dell’energia trasmessa che fornisce immagini di

ombra sulla pellicola.

RT : radiografieMETODI PER RICERCA IMPERFEZIONI

Limitazioni:

• Se le discontinuità sono localizzate in strutture o componenti non accessibili,

potrebbe essere difficile poter posizionare correttamente la sorgente di raggi X;

• I difetti bidimensionali come le cricche possono non essere rilevati se il loro

orientamento rispetto all’asse del cono radiante è inclinato.

• Non possono essere esaminati componenti di grandi dimensioni, a causa delle

limitate dimensioni delle pellicole radiografiche.

• Il massimo spessore di acciaio esaminabile con radiografia è dell’ordine di 400-500

mm, (ottenuto impiegando acceleratori lineari ad alta energia).

• L’utilizzazione di questo metodo richiede il rispetto delle leggi di radioprotezione

con conseguente aumento dei costi.

UT : Ultrasuoni


UT : Ultrasuoni


• Questo metodo di controllo utilizza onde sonore (energia acustica) ad alta

frequenza, ovvero superiore alla soglia dell’udibile: tra 0.5 e 25 MHz.

• Le onde sonore vengono introdotte nel materiale da esaminare, allo scopo di

evidenziare difetti interni e subsuperficiali.

• Nell’applicazione più consueta viene emesso un impulso ultrasonoro che,

propagandosi nel particolare da controllare, viene in parte riflesso dalle eventuali

discontinuità presenti, in parte assorbito, in parte attraversa

• In questa maniera l’impulso viene quindi rilevato e convertito in segnale elettrico tale

da essere rappresentato sullo schermo di un oscilloscopio.

UT : UltrasuoniMETODI PER RICERCA IMPERFEZIONI

Limitazioni:

• Difficoltà nel controllo di pezzi a geometria complessa;

• Difficoltà nel controllare i materiali ad alta attenuazione acustica (legno,

calcestruzzo e materiali ferrosi e non ferrosi a grano grosso) o ad alta temperatura;

• Sensibilità d’esame condizionata dallo stato superficiale del pezzo;

• Relativa difficoltà nell’interpretazione dei segnali che richiede una prolungata

esperienza del personale.

ALCUNE DELLE PRINCIPALI NORME RIPORTATE NEL DM 14/01/2008• UNI EN ISO 15614-1:2008 (QUALIFICA PROCEDURA) “Specificazione e

qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici – Prove di

qualificazione della procedura di saldatura - Parte 1: Saldatura ad arco e a

gas degli acciai e saldatura ad arco del nichel e leghe di nichel”

• UNI EN 287-1:2007 (PATENTINI) “Prove di qualificazione dei saldatori -

Saldatura per fusione - Parte 1: Acciai”

• UNI EN ISO 5817:2008 (LIVELLI DI QUALITA’) “Saldatura - Giunti saldati per

fusione di acciaio, nichel, titanio e loro leghe (esclusa la saldatura a fascio di

energia) - Livelli di qualità delle imperfezioni”

• UNI EN ISO 3834:2006 (QUALITA’ NELLA SALDATURA) “Requisiti di qualità

per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parti da 1 a 5”

ALTRE NORME

• UNI EN 1011:2005 (SALDATURA) “Saldatura - Raccomandazioni per la

saldatura di materiali metallici - Parti da 1 a 3”;

• UNI EN 9692-1:2005 (LEMBI) “Saldatura e procedimenti connessi -

Raccomandazioni per la preparazione dei giunti - Parte 1: Saldatura manuale

adarco con elettrodi rivestiti, saldatura ad arco con elettrodo fusibile sotto

protezione di gas, saldatura a gas, saldatura TIG e saldatura mediante fascio

degli acciai”;

• UNI EN 473:2008 (QUALIFICA PERSONALE) “Prove non distruttive -

Qualificazione e certificazione del personale addetto alle prove non

distruttive. Principi generali”.

ALTRE NORME

• UNI EN 14731:2007 (COORDINATORE DELLA SALDATURA) “Coordinatore

delle attività di saldatura – Compiti e responsabilità.”

Senza dimenticare la norma alfabeto:

• UNI EN 22553 (DISEGNI) “Giunti saldati e brasati. Rappresentazione

simbolica delle saldature sui disegni”.

REQUISITI TECNICO CONTRATTUALI

I requisiti tecnico contrattuali possono essere definiti quasi interamente

all’interno del disegno. In ogni modo questi requisiti riguardano principalmente:*

• Normative di riferimento utilizzate;

• Procedure di saldatura, di controlli non distruttivi e di eventuali trattamenti

termici da utilizzare;

• Tipo di materiale da utilizzare;

• Procedimento di saldatura da utilizzare e qualifiche dello stesso;

• Preparazione dei lembi da saldare;

• Livello di qualità richiesto;

• Modalità di trattamento delle non conformità.

(*) Attenzione praticamente tutti i requisiti sono resi obbligatori dall’applicazione

del DM 14/01/2008

Punti fondamentali relativi a strattura saldata:

1. Il progettista deve definire le specifiche necessarie per la saldatura;

2. I materiali costituenti la saldatura devono essere qualificati ;

3. La procedura di saldatura deve esistere ed essere qualificata ;

4. Il personale che salda deve essere qualificato (patentato );

5. Al termine delle saldatura, prima del montaggio devono essere portati a

termine dei controlli (collaudi) sui particolari saldati.

Solo in questo modo si è sicuri di avere una struttura sicura

Check list controllo carpenterie metalliche

1) DDT n. …….. del …………. Fornitore …………………..

2) I materiali arrivati sono dotati di Marcatura CE

• Materiali base

• Bulloneria

3) Sono presenti i Certificati 3.1 del materiale di base?

4) Sul DDT sono riportati gli estremi dell’Attestato denuncia attività

dell’officina?

Check list controllo carpenterie metalliche

5) E’ stato consegnato un dossier sulle saldature contenente almeno i

seguenti documenti?

• Procedure di saldatura qualificate

• Patentini dei saldatori/operatori di saldatura

• Elenco saldatrici/macchine per saldatura

• Copia certificazione EN ISO 3834

• Certificazioni CE del materiale di apporto

• Qualifica degli operatori addetti alle prove non distruttive

• Risultati delle prove non distruttive

Grazie per l’attenzione!

Documents

COLOMBO Acciaio