Guida alla caricabilità dei sistemi di fissaggio

Foto di Karolina Grabowska.

Sebbene i sistemi di fissaggio abbiano un certo numero di specifiche tecniche è importante considerare durezza e resistenza e imparare a distinguerle poiché la maggior parte delle persone le ritiene erroneamente equivalenti.

La durezza si riferisce alla capacità di un materiale di essere penetrato da un altro. Un elemento di fissaggio si dice duro se resiste a qualsiasi forza che tende a deformarlo.

La resistenza, invece, è quanto un materiale può sopportare una forza prima di iniziare a deformarsi.

Un materiale resistente tende a subire un certo grado di cambiamento plastico e la rimozione del carico comporterà il ritorno del dispositivo di fissaggio alla sua forma precedente.

Tuttavia, se questo intervallo viene superato, il materiale finisce per avere un cambiamento permanente.

Ci sono alcuni elementi che hanno più resistenza mentre altri hanno più durezza.

Spesso gli elementi di fissaggio rigidi tendono ad essere fragili. Ciò significa che quando sono esposti a forze che superano la loro capacità di resistere al cambiamento, finiscono per rompersi in modo tale da non poter essere riparati.

Se si ha necessità di avere un dispositivo di fissaggio in grado di resistere il più possibile anche a lievi deformazioni, allora è opportuno procurarsene uno realizzato con un materiale che abbia alti gradi di durezza.

Per non commettere errori quando si investe in elementi di fissaggio, si consiglia comunque di consultare un professionista. Un sopralluogo comporta prima l'identificazione delle condizioni in cui verrà utilizzato il dispositivo di fissaggio, quindi l'esecuzione di calcoli per determinare il grado di durezza e resistenza più adatti.

Esistono numerose varianti di viti: alcune sono migliori per materiali più duri, angoli estremi o forze di trazione. Le viti, inoltre, sono grandi e piccole, rigide e morbide.

Ma di fatto, cosa determina principalmente l'idoneità di una vite?

I fattori che influiscono sulla quantità di peso che una vite può sostenere includono:

1. lunghezza e larghezza della vite,
2. tipo di filettatura,
3. qualità e materiale,
4. installazione,
5. forze esercitate sulla vite.

La lunghezza della vite è una delle caratteristiche più importanti da considerare.

Quando si fa un foro, la vite deve essere in grado di raggiungere una lunghezza ottimale nel muro in modo che possa ancorarsi correttamente.

In generale più lunga è la vite e maggiore è il supporto che si può ottenere da essa, poiché questo consente di massimizzare la sua capacità di carico del peso. Una vite più lunga sarà quindi più adatta per sostenere oggetti pesanti.

Anche la larghezza della vite è importante. Una vite più ampia sarà in grado di gestire più peso e questo la rende migliore per oggetti pesanti.

Utilizzando una vite lunga e larga in un'applicazione di fissaggio, è possibile quindi spingere la capacità di carico di una vite ai suoi limiti, in totale sicurezza.

Assicurarsi tuttavia che la vite sia installata correttamente e di conoscere il peso dell'oggetto che deve sostenere.

I materiali più spessi hanno bisogno di viti più lunghe perché assicurano un buon ancoraggio nel materiale di supporto. Si può anche usare una vite da 25 mm o più lunga per appendere qualcosa al soffitto, anche sul muro a secco.

La resistenza alla trazione di una vite da 50 mm è la stessa di una vite da 2.5 cm dello stesso diametro e materiale. Ma la lunghezza extra fa una differenza enorme nell'ancoraggio della vite.

La scelta della filettatura di una vite va fatta in modo che si adatti al materiale che si sta fissando. Esistono due tipi principali di viti, ciascuna con caratteristiche distinte:

1. filettatura grossa
2. filettatura fine

Una filettatura non è superiore all'altra, poiché entrambe possono permettere di raggiungere un'elevata capacità di peso.

Ciò che determina quanto sarà forte la presa per ogni tipo di filettatura è il materiale su cui la si usa.

Per perforare un materiale morbido come il legno o il muro a secco, va bene una filettatura grossa. Gli spazi filettati più distanti di una filettatura grossa aiutano a comprimere il materiale di supporto, formando una sorta di tappo.

Una filettatura sottile consentirà invece una presa migliore su materiali duri come i metalli.

Non tutte le viti sono uguali. Per ottenere il massimo peso possibile da una vite, occorre scegliere un'opzione di qualità progettata per carichi pesanti.

La qualità generalmente ha a che fare con il materiale di cui è stata fatta la vite. Le viti economiche daranno infatti solo una frazione del supporto che una vite di qualità è in grado fornire.

Il più delle volte le viti sono realizzate in acciaio poiché questo è un metallo affidabile ed anche abbastanza conveniente.

Tuttavia, anche l'acciaio può variare in qualità, con opzioni economiche che supportano un peso inferiore rispetto a quelle costose.

I metalli impiegati per le viti includono:

• Ottone
• Titanio
• Acciaio
• Acciaio inossidabile
• Bronzo al silicio

Se si desidera che la vite sostenga la maggior quantità di peso possibile, l'acciaio inossidabile e il bronzo al silicio sono le migliori opzioni.

Questi materiali non solo sono incredibilmente resistenti ma anche resistenti alla ruggine e alla corrosione e permettono di sostenere carichi più pesanti per periodi di tempo più lunghi.

Il modo in cui si installano le viti può essere determinante per il peso da sostenere.

Quanto più si comprende la tipologia di materiale e la sua consistenza, tanto meglio si sarà attrezzato per eseguire un'installazione corretta.

Ciò permette anche di valutare la qualità della vite stessa, nonché le sue specifiche come lunghezza e larghezza.

Per massimizzare la capacità di peso è inoltre possibile usare degli ancoraggi di supporto.

L'ancoraggio permette di ottenere una perfetta aderenza all'interno del materiale. Una volta che l'ancora è in posizione, si installa la vite al suo interno.

Gli ancoraggi possono variare a seconda del materiale di supporto e ognuno offrirà un diverso livello di sostegno. Quelli più comuni sono costituiti da:

• Plastica
• Metallo
• Legno

L'uso di tasselli da parete fa una grande differenza per la quantità di peso che si può mettere su una vite.

Si possono usare anche ancoranti chimici, come quelli proposti da Fischer, o reattivi da mescolare con una resina pre-iniettata. Questa resina riempie tutti i vuoti tra il calcestruzzo e l'elemento di fissaggio e ciò permette di evitare lo slittamento. Tale sistema è in grado di supportare migliaia di Kg.

Per ottenere la massima tenuta possibile da una vite, bisognerebbe valutare il tipo di forza che dovrà sopportare.

A seconda di come viene utilizzata, la vite può subire l'urto di forze laterali o forze di ritiro.

• Una forza che tende la vite è laterale se proviene da materiali che scivolano via l'uno dall'altro. Per massimizzare il supporto del peso per questo tipo di forza, si può utilizzare una vite più ampia. In muro a secco la forza laterale su una singola vite è spesso bassa poiché per sostenere il materiale lavorano insieme più viti.
• Quando la forza tende a separare i materiali, allora è una forza di ritiro. Per questo tipo di forza, si può utilizzare una vite di lunghezza ragionevole. La chiave è raggiungere in profondità il materiale in modo da poter entrare in contatto con il supporto. La maggior parte delle viti di lunghezza superiore a 2.5 cm con tasselli in plastica dovrebbe supportare 45 kg o più se l'intera vite riesce a penetrare nel muro.
• Se l'elemento da fissare ed il supporto sono legno su legno, metallo su metallo o metallo su legno, l'attrito tra le due superfici gioca un ruolo importante: le forze laterali sulle viti si riducono man mano che si serra la vite stessa, poiché si può fare affidamento sulla resistenza tra i materiali.

La resistenza verticale di una vite dipende dalla larghezza del suo albero, dal tipo di metallo con cui è fatta e dal produttore.

• Le viti in acciaio economiche hanno circa un terzo della resistenza alla trazione di una vite in lega.
• Le viti temprate sono più dure e più adatte ad una maggiore forza di trazione sulla testa.
• Le viti più morbide a volte sono migliori per il legno poiché si piegano mentre il legno si espande e si contrae durante l'inverno.
• Le viti più spesse possono sopportare meglio le forze di taglio e trazione. Tuttavia lo spessore della vite è proporzionale anche al costo ed allo sforzo necessario per avvitare.

Una vite sufficientemente lunga e larga e installata correttamente, può sostenere anche un carico di 36-45 Kg di peso.

Per fare in modo che le viti tengano ancora di più, sceglierne una larga che possa essere avvitata di qualche centimetro nel muro.

Una vite può essere in grado di sostenere oltre 73 kg in orizzontale se i materiali di supporto sono solidi come metallo e legno, ma non cartongesso.

Non bisognerebbe tuttavia fare affidamento su una singola vite per sostenere tutto quel peso.

In figura, il carico in sicurezza di un singolo ancorante (non disturbato da altri ancoranti o da bordi), in relazione al tipo di supporto su inserire la vite.

Crediti immagine: Fischer

Nel muro in cartongesso le viti normali supportano fino a 4.5 kg, a meno che non si utilizzino tasselli. Si possono usare più viti con la regola di una vite per ogni 2 Kg di peso da sostenere.

Gli ancoraggi per cartongesso di fascia alta possono migliorare la capacità di una vite fino a oltre 45 kg. Consultare il catalogo RS per i tasselli Fischer più adatti.

Si possono trovare viti da muratura che non necessitano di tasselli ma è sempre meglio praticare un foro e aggiungere un tassello.

Una normale vite avvitabile per mattone da 2.5 cm, utilizzando un ancoraggio di plastica, dovrebbe essere in grado di supportare 45 kg.

Una tipica vite n. 8 è lunga 25-31 mm e ha una resistenza al taglio di 40 kg. Ciò significa che se si appende un oggetto con peso maggiore c'è una buona possibilità che la vite si spezzi.

Tuttavia, se si usa la stessa vite per fissare il compensato spesso al soffitto, la vite dovrebbe essere in grado di supportare fino a 77 kg.

I legni da medi a duri offrono un livello di resistenza molto più elevato per prevenire il pull-through. Il pino morbido potrebbe invece non avere la densità sufficiente ad impedire l'estrazione di una vite da 25 mm.

Gli ancoraggi leggeri sono adatti per 23 kg di peso sospeso mentre quelli medi dovrebbero supportare oltre 45 kg. Gli ancoraggi in metallo e le viti in lega per impieghi gravosi possono essere in grado di supportare oltre 900 kg.

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