HALFEN HUC Universal Connection
HALFEN HUC Universal Connection
HALFEN HUC Universal Connection
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<strong>HALFEN</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HUC</strong> 10<br />
BETON<br />
NEU!<br />
Zulassung für Querkräfte<br />
bis 3390 kN je Meter
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
Systembeschreibung<br />
<strong>HALFEN</strong> <strong>Universal</strong> connection<br />
Die <strong>HALFEN</strong> <strong>Universal</strong> connection ist<br />
ein hochleistungsfähiges System zur<br />
Krafteinleitung in Betonbauteile.<br />
Das System besteht aus einem betonseitigen<br />
Stahlbauanschluss HSC-B<br />
und einem Anschlussbauteil, z. B. der<br />
HSCC Standardkonsole.<br />
Die hohe Flexibilität in der Anordnung<br />
der HSC-B Muffenstäbe und die<br />
sichere Kraftübertragung eröffnen ein<br />
weites Feld von Anwendungsmöglichkeiten,<br />
z. B. können Stahlkonsolen,<br />
Biegeträger, das Stabsystem DETAN<br />
oder Seile angeschlossen werden.<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
HSC-B Stahlbauteil<br />
Stirnplatte für Trägeranschlüsse,<br />
Fahnenbleche oder individuelle<br />
Konstruktionen<br />
HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Betonseitige Muffenstäbe mit<br />
Positionsplatte zum passgenauen<br />
Einbau → Seite 3.<br />
Bauaufsichtlich<br />
DIBt<br />
Zul. Nr Z - 15.6-284<br />
zugelassen<br />
Vorschau <strong>HALFEN</strong> HSCC Standardkonsolen<br />
Weitere Anwendungsmöglichkeiten → S.4<br />
HSCC Standardkonsolen:<br />
Zur Unterstützung des Planungsprozesses<br />
bietet <strong>HALFEN</strong> 34 typengeprüfte<br />
Standardkonsolen für den Stahlbauanschluss<br />
an. Im Vergleich zu Stahlbetonkonsolen<br />
weisen die HSCC eine bis zu<br />
2-fache Tragfähigkeit auf. In Verbindung<br />
mit abgesetzten Balkenauflagern lassen<br />
sich sehr geringe Konstruktionshöhen<br />
realisieren → siehe Seite 15.<br />
Typenprüfung<br />
ab 2011<br />
Lastspektrum F Ed 115 kN bis 2600 kN<br />
F Ed<br />
F Ed<br />
F Ed<br />
Bauaufsichtliche Zulassung Z-15.6-284 für<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Concrete steel connector<br />
Typenprüfung ab 2011 für<br />
<strong>HALFEN</strong> HSCC Standardkonsolen<br />
Bauaufsichtliche Zulassung Z-15.6-204 für<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC Bewehrungsanker<br />
Bauaufsichtliche Zulassung Z-1.5-189 für<br />
<strong>HALFEN</strong> HBS-05 Schraubanschluss<br />
2 © 2010 <strong>HALFEN</strong> · <strong>HUC</strong> 10 · www.halfen.de
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Die Vorteile auf einen Blick<br />
Der <strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
ist ein bauaufsichtlich zugelassenes<br />
Produkt, das Stahlbetonelemente und<br />
Stahlelemente kraftschlüssig miteinander<br />
verbindet.<br />
Der HSC-B Anschluss ist für große<br />
Kräfte ausgelegt. Normalkräfte,<br />
Querkräfte und Biegemomente – separat<br />
oder kombiniert – können sicher<br />
übertragen werden.<br />
Bauaufsichtlich<br />
DIBt<br />
Zul. Nr Z - 15.6-284<br />
zugelassen<br />
Komfortable Bemessung<br />
▪ Bauaufsichtliche Zulassung für alle<br />
Systemkomponenten<br />
▪ Tragfähigkeitsnachweis durch<br />
N-Q - Interaktionsdiagramme<br />
▪ Geringe Verankerungslänge zur<br />
sicheren Lasteinleitung auch bei<br />
dünnwandigen Elementen<br />
Zeit- und kosteneffektiv<br />
▪ Einfache Montage an der Schalung,<br />
mit Positionsplatte und Montageschrauben<br />
– keine Schalungsdurchdringungen<br />
notwendig<br />
▪ Keine Schweißarbeiten auf der<br />
Baustelle. Vorfertigung und Montage<br />
des Anschlussbauteils mit den 100%<br />
passgenauen, lasergeschnittenen<br />
Positions- und Stirnplatten<br />
▪ Befestigung der Stahlbauteile durch<br />
genormte Schrauben – benötigt<br />
keine Spezialwerkzeuge<br />
Flexible Planung<br />
▪ Vollwertiger Anschluss zur Aufnahme<br />
von Normal-, Querkräften und Biegemomenten<br />
▪ Auch für nicht vorwiegend ruhende<br />
Lasten geeignet<br />
▪ Einseitige und zweiseitige Anschlüsse,<br />
sowie abgebogene Verankerung<br />
möglich<br />
▪ Anzahl der HSC-B Stäbe beliebig;<br />
einlagig und mehrlagig zulässig<br />
▪ Flexibel beim Anschluss, es können<br />
Stahlkonsolen, oder – mittels der<br />
Stirnplatte – Stahlträger oder Fahnenbleche<br />
z. B. für das Stabsystem<br />
DETAN oder das Befestigen von<br />
Seilen, angeschlossen werden<br />
Nachhaltige Gebäudequalität<br />
▪ Langlebig durch optionalen<br />
Korrosionsschutz der Muffen.<br />
Ausführung: feuerverzinkt, galvanisch<br />
verzinkt oder Edelstahl A4<br />
▪ Schraubverbindung vereinfacht<br />
Gebäuderückbau und Baustoffrecycling<br />
Auch für nicht vorwiegend<br />
ruhende Lasten<br />
© 2010 <strong>HALFEN</strong> · <strong>HUC</strong> 10 · www.halfen.com 3
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Anwendungsbeispiele <strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Mit der vorgefertigten lasergeschnittenen<br />
Stirnplatte des HSC-B lassen sich<br />
Stahlbauteile, insbesondere Stahlträger<br />
rationell werkseitig vorfertigen. Die<br />
vorgefertigten Stahlbauteile werden<br />
bauseitig durch Verschrauben mit den<br />
passgenau positionierten und im Beton<br />
verankerten Muffenstäben verbunden.<br />
Abb. Ein- und beidseitige Anschlüsse von Stahlträgern<br />
an Stahlbetonstützen oder -wände.<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss in Verbindung mit HSCC Stahlkonsole<br />
Stahlbetonträger auf<br />
<strong>HALFEN</strong> HSCC Stahlkonsole → Seite 15<br />
Kranbahnträger mit<br />
<strong>HALFEN</strong> HSCC Stahlkonsole<br />
Weitere Anwendungsmöglichkeiten für HSC-B<br />
Stirnplatte mit Fahne für das DETAN Stabsystem Holzbalkenanschluss mit <strong>HALFEN</strong> HSC-B Seilanschluss mit <strong>HALFEN</strong> HSC-B<br />
4 © 2010 <strong>HALFEN</strong> · <strong>HUC</strong> 10 · www.halfen.de
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Montagebeispiel<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
mit 2 x 4 Muffenstäben<br />
zur Befestigung eines Stahlträgers an<br />
eine Stahlbetonstütze<br />
1. Entfernen der Gewindeverschlussschraube.<br />
4. Der <strong>HALFEN</strong> HSC-B Anschluss wird<br />
mit dem Magneten an einer Stahlschalung<br />
oder durch Nageln an<br />
einer Holzschalung befestigt.<br />
7. Betonieren, Entfernen der Abdichtung<br />
und der Montageschrauben.<br />
Bis zur Montage des Stahlbauteils<br />
werden die Gewinde durch Wiedereinsetzen<br />
der Verschlussschrauben<br />
vor Korrosion geschützt<br />
2. Zusammenbau des HSC-B Stahlbauanschlusses<br />
– Muffenstäbe werden<br />
mit Flachkopfschrauben (3 mm<br />
Kopf) an die Positionsplatte geschraubt.<br />
8. Montage des mit der HSC-B Stirnplatte<br />
vorgefertigten Stahlbauteils.<br />
5. Einlegen der Stützen- und Zulagebewehrung<br />
nach Angaben des Statikers<br />
→ siehe auch Seite 13 ff.<br />
Variante: Schalungsbündige Positionsplatte<br />
mit Schalungsdurchdringung.<br />
3. Zuschnitt und Aufbringen der Abdichtung<br />
gegen Eindringen von<br />
Beton in die HSC-B Aussparung.<br />
Selbstklebendes Schaumband.<br />
Magnete als Montagehilfe für den<br />
Einsatz von Stahlschalung anbringen.<br />
Zubehör → siehe Seite 7.<br />
6. Die Lagesicherung der Muffenstäbe<br />
erfolgt durch Feströdeln an der<br />
vorhandenen Bewehrung.<br />
Positionsplatte<br />
Schalung<br />
Weitere Hinweise, auch zur Ankeranordnung<br />
finden Sie in der <strong>HUC</strong><br />
Montageanleitung.<br />
Download → www.halfen.de<br />
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5
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Produktsortiment<br />
HSC-B P Positionsplatte<br />
Unterschiedliche Randabstände<br />
für Schraubenlöcher in Positionsplatte<br />
und Stirnplatte<br />
t p = 3mm<br />
Positionsplatte<br />
5 mm<br />
Stirnplatte<br />
5 mm<br />
h c<br />
b c<br />
t c<br />
h p<br />
<br />
u<br />
HSC-B FP Stirnplatte<br />
b p<br />
<br />
Empfehlung: Zur Erleichterung des<br />
Einbaus Positionsplatte etwas größer<br />
als die Stirnplatte des Stahlbauteils<br />
wählen,<br />
z. B. b p = b c + 10 mm, h p = h c + 10 mm<br />
(umlaufend 5 mm).<br />
Angaben für die Bestellung :<br />
(bitte mit Skizze)<br />
Positionsplatte:<br />
b p , h p , Position der Schraubenlöcher,<br />
Korrosionsschutz, Lage der Nagellöcher<br />
inkl. Ø<br />
Stirnplatte:<br />
b c , h c , t c , Position der Schraubenlöcher,<br />
Material<br />
HSC-B Positions- und Stirnplatten P / FP<br />
Bezeichnung Ausführung Bestell-Nr.<br />
Positionsplatten<br />
HSC-B P Feuerverzinkt [fv] / Galvanisch verzinkt [gv] 1060.409-00001<br />
Stirnplatten<br />
HSC-B FP Walzblank 1060.409-00002<br />
d s<br />
HSC-B SH Besonders geeignet bei geringer<br />
verfügbarer Verankerungslänge durch aufgestauchten<br />
Ankerkopf.<br />
L<br />
HSC-B SH Muffenstab mit Ankerkopf<br />
Bezeichnung Typ d s L<br />
Bestell-Nr.<br />
Feuerverzinkt [fv]<br />
Bestell-Nr.<br />
Stahl nichtrostend [A4]<br />
Bestell-Nr.<br />
Galvanisch verzinkt [gv]<br />
HSC-B SH-16 ... 1060.010 1060.020 1060.030<br />
HSC-B SH-20 ... 1060.040 1060.050 1060.060<br />
HSC-B SH-25 ... 1060.070 1060.080 1060.090<br />
Korrosionsschutz der Muffen<br />
d s<br />
L<br />
HSC-B SD Besonders geeignet bei beidseitigem<br />
Anschluss von Anbauteilen an Wände oder<br />
Stützen.<br />
HSC-B SD Muffenstab, beidseitig<br />
Bezeichnung Typ d s L<br />
Bestell-Nr.<br />
Feuerverzinkt [fv]<br />
Bestell-Nr.<br />
Stahl nichtrostend [A4]<br />
Bestell-Nr.<br />
Galvanisch verzinkt [gv]<br />
HSC-B SD-16 ... 1060.210 1060.220 1060.230<br />
HSC-B SD-20 ... 1060.240 1060.250 1060.260<br />
HSC-B SD-25 ... 1060.270 1060.280 1060.290<br />
Korrosionsschutz der Muffen<br />
6 © 2010 <strong>HALFEN</strong> · <strong>HUC</strong> 10 · www.halfen.de
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Produktsortiment<br />
d s<br />
HSC-B S Besonders geeignet für Anschlüsse<br />
an Betondecken mit ausreichender Verankerungslänge.<br />
x<br />
L<br />
HSC-B S Muffenstab, einseitig<br />
Bezeichnung Typ d s L<br />
Bestell-Nr.<br />
Feuerverzinkt [fv]<br />
Bestell-Nr.<br />
Stahl nichtrostend [A4]<br />
Bestell-Nr.<br />
Galvanisch verzinkt [gv]<br />
HSC-B S-16 ... 1060.310 1060.320 1060.330<br />
HSC-B S-20 ... 1060.340 1060.350 1060.360<br />
HSC-B S-25 ... 1060.370 1060.380 1060.390<br />
Korrosionsschutz der Muffen<br />
y<br />
<br />
d Br<br />
HSC-B SB Muffenstab, gebogen<br />
Bezeichnung Typ/d s /x/y/d Br /<br />
Bestell-Nr.<br />
Feuerverzinkt [fv]<br />
Bestell-Nr.<br />
Stahl nichtrostend A4<br />
Bestell-Nr.<br />
Galvanisch verzinkt [gv]<br />
HSC-B SB-16 .../.../.../... 1060.110 1060.120 1060.130<br />
HSC-B SB-20 .../.../.../... 1060.140 1060.150 1060.160<br />
HSC-B SB-25 .../.../.../... 1060.170 1060.180 1060.190<br />
d s<br />
7<br />
HSC-B SB Besonders geeignet zum Weiterleiten<br />
der Kräfte in Stützen oder Wände mit ausreichenden<br />
Stützen- oder Wandabmessungen.<br />
Angaben zu Abmessungen und Biegeform erforderlich. Empfehlung: d Br ≥ 10 d s<br />
Biegewinkel = 90°, wenn nicht anders angegeben.<br />
Korrosionsschutz der Muffen<br />
Zubehör<br />
HSC-B FI Flachkopf - Fixierschrauben (zur Montage der Positionsplatte); Kopfstärke 3 mm<br />
Bezeichnung: Typ Nenngröße Bestell-Nr. Nenngröße Schraubenlänge L<br />
HSC-B FI M16 1060.410-00001 M 16 25<br />
HSC-B FI M20 1060.410-00002 M 20 25<br />
HSC-B FI M27 1060.410-00003 M 27 30<br />
HSC-B SE Abdichtungszubehör für den Betoniervorgang<br />
Bezeichnung Bestell-Nr. Artikelbeschreibung<br />
HSC-B SE 1060.420-00001<br />
Schaumband einseitig, selbstklebend<br />
15 x 15 mm Länge: 1000 mm<br />
Bestelllängen<br />
Einsatz ohne Schalungsdurchdringung, Positionsplatte<br />
nicht schalungsbündig<br />
Herstellung mit Schalungsdurchdringung, z. B. im<br />
Fertigteilwerk, Positionsplatte schalungsbündig<br />
≥ 3 mm Schaumband,<br />
Magnet (Schalhilfe)<br />
3 mm Positionsplatte<br />
L<br />
Stirnplatte<br />
L<br />
Stirnplatte<br />
3 mm Positionsplatte<br />
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<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
Die Regelungen nach Zulassung<br />
umfassen die Anordnung der HSC-B<br />
Anschlussstäbe im Betonelement,<br />
deren Bemessung und konstruktive<br />
Anforderungen. Nachfolgend sind die<br />
Regelungen für die Anwendung des<br />
HSC-B dargestellt. Sie gelten sowohl<br />
für einseitige, als auch für zweiseitige<br />
Anschlüsse. Die bauaufsichtliche Zulassung<br />
ist zu beachten.<br />
Darüber hinaus sind Nachweise für<br />
das anzuschließende Stahlbauteil und<br />
die zu verwendenden Schrauben zu<br />
führen. Stahlbetonseitig ist die Weiterleitung<br />
der Kräfte nachzuweisen.<br />
Materialien<br />
▪ Normalbeton, Festigkeitsklassen<br />
C20/25 bis C70/85<br />
▪ HSC-B-Stab: BSt 500 S in den Durchmessern<br />
16 - 20 - 25 mm<br />
Korrosionsschutz der Muffen<br />
▪ feuerverzinkt (fv)<br />
▪ Edelstahl (A4)<br />
▪ galvanisch verzinkt (gv)<br />
Entwurf des Lochbildes<br />
Die Anzahl der HSC-B kann entsprechend<br />
den Erfordernissen frei gewählt<br />
werden, die Anordnung kann einlagig<br />
oder mehrlagig erfolgen.<br />
Die in der Tabelle angegebenen Mindestabstände<br />
sind zu beachten. Für die<br />
Stirnplatte des Anschlussbauteils sind<br />
maximale Lochdurchmesser einzuhalten.<br />
Abmessungen, geometrische Vorgaben<br />
HSC-B Schraube Mindestabstände Loch-∅<br />
d s<br />
[mm] [-]<br />
a ij,edge<br />
[mm]<br />
a ij<br />
[mm]<br />
u<br />
[mm]<br />
max d L<br />
[mm]<br />
16 M16 50 38 21 17<br />
20 M20 63 48 27 21<br />
25 M27 86 66 36 28,5<br />
Schraubenlänge<br />
Die Mindesteinschraubtiefe für die Endmontage<br />
von 1 d s ist bei der Ermittlung<br />
der Schraubenlängen zu beachten.<br />
min 1 d s<br />
L 1<br />
Die maximale Einschraubtiefe L 1 ist abhängig<br />
von der Geometrie der Muffen,<br />
siehe Tabelle unten.<br />
Maximale Einschraubtiefen<br />
HSC-B<br />
d s<br />
[mm]<br />
Maximale Einschraubtiefe<br />
L 1 [mm]<br />
16 22,5<br />
20 28,5<br />
25 37,5<br />
Beanspruchungen und Widerstände<br />
▪ Ruhende und nicht vorwiegend<br />
ruhende Lasten<br />
▪ Bemessungswert der Streckgrenze<br />
des Betonstahles:<br />
f yd = f yk<br />
= 500 N/mm ²<br />
= 435 N/mm²<br />
s 1,15<br />
Kennwerte der Ermüdungsfestigkeit für<br />
HSC-B Muffenstäbe:<br />
d L<br />
u<br />
▪ Spannungsschwingbreite für N = 2⋅10 6 :<br />
Δ RSK = 80 N/mm² für<br />
d HSC-B = 16 mm und d HSC-B = 20 mm<br />
Δ RSK = 70 N/mm² für<br />
d HSC-B = 25 mm<br />
Entwurf des Lochbildes,<br />
Mindestabstände<br />
a ij<br />
a ij<br />
a ij<br />
a ij ,edge<br />
▪ Spannungsexponenten der<br />
Wöhlerlinie:<br />
k 1 = 3,5 für N ≤ 2·10 6<br />
k 1 = 3 für 2 · 10 6 ≤ N ≤ 10 7<br />
k 2 = 5<br />
Ausführliches Bemessungsbeispiel<br />
unter www.halfen.de<br />
a ij ,edge<br />
8 © 2010 <strong>HALFEN</strong> · <strong>HUC</strong> 10 · www.halfen.de
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
Geometrie<br />
a c<br />
1 1<br />
h c<br />
Z Ed<br />
D Ed<br />
V ij,Ed<br />
V Ed , N Ed,<br />
M Ed<br />
z = 0,9 · d<br />
d<br />
hc<br />
F Ed<br />
H Ed<br />
Z Ed<br />
V ij,Ed<br />
D Ed<br />
9<br />
aH<br />
z = 0,9 · d<br />
d<br />
hc<br />
V ij,Ed<br />
b c<br />
V fr,Ed<br />
V ij,Ed<br />
V fr,Ed<br />
b col<br />
1 Bemessungsschnitt 1-1 1 Bemessungsschnitt 1-1<br />
Einwirkungen auf den Anschluss<br />
Es sind die in der Fuge zwischen Positionsplatte<br />
und Stirnplatte<br />
(Schnitt 1-1) auftretenden Schnittkräfte<br />
zu ermitteln.<br />
Anschlussbauteil allgemein<br />
V Ed<br />
N Ed<br />
M Ed<br />
Konsole als Anschlussbauteil<br />
V Ed = F Ed<br />
H Ed ≥ 0,2 · F Ed (sofern Reibungskräfte<br />
infolge behinderter Verformungen<br />
nicht ausgeschlossen werden können)<br />
Zuggurtbeanspruchung Z Ed,<br />
Druckkraft D Ed<br />
Innerer Hebelarm z = 0,9 · d<br />
Z Ed = M Ed<br />
+ N<br />
z Ed · (d - 0,5 · h c)<br />
a c<br />
Z<br />
z<br />
Ed = V Ed ·<br />
z + H Ed · (a H + z)<br />
z<br />
M Ed<br />
D Ed =<br />
a<br />
z<br />
D Ed = V Ed · c<br />
z<br />
Positionsplatte, Anschlussbauteil<br />
Die Positionsplatte wird statisch nicht<br />
berücksichtigt, sie ist standardmäßig<br />
3 mm dick. Falls für den Betoniervorgang<br />
erforderlich, sollte zur Entlüftung<br />
eine Öffnung (d ≥ 4 mm) vorgesehen<br />
werden.<br />
Es ist mindestens ein temporärer Korrosionsschutz<br />
vorzusehen.<br />
Die Bemessung des Anschlussbauteils<br />
erfolgt nach entsprechender Norm,<br />
z. B. DIN 18800-1. Konstruktive Forderungen<br />
siehe Seite 8.<br />
Der dauerhafte Korrosionsschutz<br />
erfolgt durch Feuerverzinkung nach<br />
DIN EN ISO 1461.<br />
Reibungsanteil<br />
Der lastabtragende Anteil der Reibung<br />
V fr,Ed,inf darf nur angesetzt werden,<br />
wenn die Übertragung der Reibungskräfte<br />
bauseitig sichergestellt wird.<br />
V fr,Ed,inf = D Ed · μ inf<br />
für Nachweis von Schrauben, Muffen,<br />
lokalem Betonausbruch<br />
V fr,Ed,sup = D Ed · μ sup<br />
für Nachweis auf Betonkantenbruch<br />
Reibungsbeiwerte μ inf μ sup<br />
Reibungsanteil<br />
aktivierbar<br />
Reibungsanteil nicht<br />
aktivierbar<br />
<br />
für die Nachweise im GZT<br />
0,1<br />
0<br />
0,2<br />
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<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
N ij,Ed vorhandene Zugkraft je<br />
Muffe bzw. je Schraube<br />
V ij,Ed vorhandene Quer-/ Abscherkraft<br />
je Muffe bzw.<br />
je Schraube<br />
n tie Anzahl der Zuggurtschrauben<br />
n tot Gesamtanzahl der Schrauben<br />
A sp Spannungsquerschnitt je<br />
Schraube<br />
M = 1,1 (Teilsicherheitsfaktor)<br />
Spannungsquerschnitte der Schrauben<br />
Schraubengröße A sp [mm²]<br />
M 16 1,57<br />
M 20 2,45<br />
M 27 4,59<br />
Einwirkungen:<br />
N ij,Ed = Z Ed<br />
n tie<br />
V ij,Ed = (V Ed – V fr,Ed,inf )<br />
n tot<br />
Bemessung der Schrauben (N-V Interaktion nach DIN 18800-1)<br />
Widerstände:<br />
Interaktionsnachweis:<br />
N ij,Rd = min<br />
N ij,Ed<br />
N ij,Rd<br />
f y,b,k<br />
A Sp ·<br />
1,1 · <br />
V<br />
f ij,Rd = A Sp · a · f u,b,k<br />
u,b,k<br />
<br />
A Sp ·<br />
M<br />
1,25 · <br />
2<br />
+<br />
V ij,Ed<br />
V ij,Rd<br />
2<br />
≤ 1,0<br />
Nach DIN 18800 darf der Interaktionsnachweis entfallen, wenn N ij,Ed /N ij,Rd oder<br />
V ij,Ed /V ij,Rd ≤ 0,25 ist.<br />
Empfehlung: Ermittlung der Schraubenanzahl im Zuge der Vordimensionierung<br />
→ Diagramme auf den Seiten 11 und 12.<br />
Widerstandsparameter für Schrauben<br />
Fest.-klasse f y,b,k<br />
[kN/cm²]<br />
f u,b,k<br />
[kN/cm²]<br />
a<br />
4.6 24 40 0,60<br />
5.6 30 50 0,60<br />
8.8 64 80 0,60<br />
10.9 90 100 0,44<br />
Bemessung der Muffen (Verfahren Elastisch-Plastisch nach DIN 18800-1)<br />
Der Tragfähigkeitsnachweis für die Muffen ist erbracht, wenn das Wertepaar aus<br />
den Bemessungswerten der Einwirkungen (V ij,Ed , N ij,Ed ) innerhalb des Diagrammbereiches<br />
zwischen Koordinatenachsen und durchmesserspezifischer Grenzkurve liegt.<br />
Die Tragfähigkeit des jeweils angeschlossenen Bewehrungsstabes ist nachzuweisen.<br />
Bemessungswerte der Beanspruchbarkeiten<br />
je Muffe in Abhängigkeit vom<br />
Nenndurchmesser des HSC-B nach<br />
Zulassung<br />
Nij,Rd [kN]<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
HSC-B 25<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
HSC-B 16<br />
HSC-B 20<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320<br />
V ij,Rd [kN]<br />
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<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Hilfen zur Vordimensionierung<br />
Bemessungswerte der Beanspruchbarkeiten<br />
je Muffe, in Abhängigkeit vom<br />
Nenndurchmesser des HSC-B unter Berücksichtigung<br />
des Bewehrungsfließens<br />
und der Schraubentragfähigkeiten für<br />
verschiedene Festigkeitsklassen.<br />
Die maximal erreichbare Tragfähigkeit<br />
der Muffen-Schrauben-Verbindung ist<br />
durch die Tragfähigkeit der Muffen<br />
und der Schrauben sowie durch die<br />
Fließkraft der angeschlossenen Bewehrung<br />
(F yd ) begrenzt. Zur Vereinfachung<br />
der Vordimensionierung sind diese<br />
Grenzen in den folgenden Diagrammen<br />
angegeben. Die Fließkraft der Bewehrung<br />
wurde mit f yd = 435 N/mm², die<br />
Tragfähigkeit der Schrauben nach DIN<br />
18800 ermittelt → siehe Seite 10.<br />
HSC-B 16 Grenzkurven, inklusive<br />
Bewehrungsfließen und<br />
Schraubentragfähigkeiten<br />
Nij,Rd [kN]<br />
100<br />
90<br />
F yd, 16 = 87,4 kN<br />
M 16 10.9<br />
80<br />
M 16 8.8<br />
70<br />
60<br />
HSC-B 16<br />
50<br />
40<br />
M 16 5.6<br />
30<br />
20<br />
M 16 4.6<br />
10<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
V ij,Rd [kN]<br />
HSC-B 20 Grenzkurven, inklusive<br />
Bewehrungsfließen<br />
und Schraubentragfähigkeiten<br />
Nij,Rd [kN]<br />
160<br />
150<br />
140<br />
F yd , 20 = 136,6 kN<br />
M 20 10.9<br />
130<br />
120<br />
M 20 8.8<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
HSC-B 20<br />
70<br />
60<br />
50<br />
M 20 5.6<br />
40<br />
30<br />
M 20 4.6<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160<br />
V ij,Rd [kN]<br />
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11
<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Hilfen zur Vordimensionierung<br />
HSC-B 25 Grenzkurven, inklusive<br />
Bewehrungsfließen<br />
und Schraubentragfähigkeiten<br />
Nij,Rd [kN]<br />
240<br />
220<br />
200<br />
F yd, 25 = 213,4 kN<br />
M 27 10.9<br />
180<br />
160<br />
140<br />
M 27 8.8<br />
HSC-B 25<br />
120<br />
100<br />
80<br />
M 27 5.6<br />
60<br />
40<br />
M 27 4.6<br />
20<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320<br />
V ij,Rd [kN]<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
Abmessungen HSC-B<br />
d s<br />
L M<br />
S w<br />
d s [mm] S w [mm] L M [mm]<br />
16 24 48<br />
20 30 60<br />
25 41 75<br />
Die maximal aktivierbare Querkrafttragfähigkeit<br />
des Stahlbauanschlusses<br />
max V Ed ist durch die Tragfähigkeit<br />
der Betonkante vorgegeben.<br />
Lokaler Betonausbruch<br />
Einwirkung: Querkraft je Muffe V ij,Ed (→ S.10)<br />
Widerstand je Muffe:<br />
V ij,c,loc,Rd = 1,3 · S<br />
w ² · (f c · R p,0,2 ) 0,5<br />
c<br />
c = 1,5<br />
S w = Schlüsselweite (siehe Tabelle)<br />
f c = f ck,cube ≤ 60 N/mm²<br />
R p,0.2 = 440 N/mm²<br />
(charakt. Streckgrenze des Muffenmaterials)<br />
Nachweis:<br />
V ij,Ed<br />
V ij,c,loc,Rd<br />
≤ 1,0<br />
Betonkantenbruch<br />
Einwirkung: V con,Ed = (V Ed + V fr,Ed,sup )<br />
2<br />
Reibungsanteil V fr,Ed,sup → siehe Seite 9<br />
Lokaler Betonausbruch<br />
Max V Ed in kN je Meter Stirnplattenbreite<br />
d s C20/25 C30/37 C50/60<br />
16 1726 1910 2170<br />
20 2157 2387 2712<br />
25 2696 2984 3390<br />
Die Tabellenwerte sind in Abhängigkeit vom<br />
einwirkenden Moment um 0,2 · M Ed /(0,9 · d)<br />
abzumindern.<br />
Widerstand: V con,Rd = 15 · c<br />
· b c · L M · f ck<br />
0,25<br />
[N]<br />
= 0,85<br />
c = 1,5<br />
f ck ≤ 50 N/mm²<br />
b c = Stirnplattenbreite des Anschlussbauteils [mm]<br />
L M = Muffenlänge [mm], siehe Tabelle<br />
Nachweis: V con,Ed<br />
V con,Rd<br />
≤ 1,0<br />
Betonkantenbruch<br />
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<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
1. Primäre Spaltzug bewehrung<br />
Die primäre Spaltzugbewehrung ist<br />
jeweils in der Zug- und in der Druckzone<br />
direkt unterhalb der Muffen<br />
anzuordnen.<br />
Mindestdurchmesser für Bügel und Längsbewehrung<br />
HSC-B<br />
[mm]<br />
d sw,2<br />
[mm]<br />
d sl,edge<br />
[mm]<br />
d sl,bet<br />
[mm]<br />
16 6 ≥ 12 ≥ 10<br />
20 8 ≥ 12 ≥ 12<br />
25 12 ≥ 20 ≥ 20<br />
A sw,1 = 0,25 · V Ed S w<br />
· 1 – · 1,15<br />
n tot a ij,max f yk<br />
n tot = Gesamtanzahl der Schrauben<br />
S w = Schlüsselweite ,<br />
→ siehe Tabelle Seite 10<br />
a ij,max = maximaler Abstand zweier<br />
Muffen in einer Lage<br />
b c<br />
A sl,edge<br />
A sl,bet<br />
2. Sekundäre Spaltzugbewehrung<br />
Die sekundäre Spaltzugbewehrung<br />
ist unter Einhaltung von Mindestabständen<br />
im Bereich x sw unterhalb der<br />
Muffen anzuordnen, siehe Abbildung.<br />
Die Mindestbügeldurchmesser d sw,2<br />
nach Tabelle sind zu beachten.<br />
A sw,2,tie = 0,25 · V Ed<br />
2 · 1 – ∑a ij<br />
b col<br />
· 1,15<br />
f yk<br />
A sw,2,strut = 0,25 · V con,Ed · 1 – ∑a ij<br />
b col<br />
· 1,15<br />
f yk<br />
Zugzone (tie) Druckzone (strut)<br />
a ij<br />
10 5 10 5 Mindestabstände konstruktiv [cm]<br />
ij<br />
13<br />
xsw = 2/3 · bc xsw = 2/3 · bc<br />
a ij = Abstand zweier Muffen in<br />
einer Reihe<br />
b col = Breite des Stahlbetonbauteils<br />
V con,Ed = siehe Seite 12<br />
b col<br />
Längsbewehrung<br />
Im Stahlbetonelement ist muffenseitig<br />
mindestens die Längsbewehrung<br />
A sl,edge und A sl,bet anzuordnen, Mindestdurchmesser<br />
siehe Tabelle.<br />
Diese Bewehrung ist oberhalb und<br />
unterhalb des Stahlelementes zu verankern.<br />
Anordnung Spaltzugbewehrung, Längsbewehrung<br />
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<strong>HALFEN</strong> <strong>HUC</strong> UNIVERSAL CONNECTION<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
Entwurf und Bemessung nach Zulassung Z-15.6-284<br />
Verankerung der Zuggurtbewehrung<br />
Bei einseitigem Anschluss, z. B. Einzelkonsole,<br />
ist die Verankerung der<br />
Zuggurtbewehrung sicher zu stellen.<br />
Empfehlung: Verwendung von Ankerköpfen<br />
nach Zulassung Z-15.6-204<br />
(Vollverankerung), siehe separater<br />
Katalog <strong>HALFEN</strong> HSC Stud Connector.<br />
Download unter www.halfen.de.<br />
Zuggurtbewehrung mit Ankerkopf<br />
d Br ≥ 10 d s<br />
Zuggurtbewehrung abgebogen<br />
Ausschreibungstext<br />
<strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss<br />
mit Muffenstab zum Anschließen von<br />
Stahlbauteilen und zum Verankern der<br />
Stabkräfte, Positionsplatte zur exakten<br />
Positionierung der Muffenstäbe und<br />
Stirnplatte für passgenauen stahlbauseitigen<br />
Anschluss,<br />
mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung<br />
für vorwiegend ruhende und<br />
nicht vorwiegend ruhende Belastung,<br />
geeignet als Anschluss für beliebige<br />
Stahlbauteile unter Normalkraft-,<br />
Querkraft-, und Biegebeanspruchung<br />
an Betonelemente,<br />
verfügbar mit rechteckigen Ankerköpfen,<br />
optimiert für minimale Verbundlängen,<br />
Stabmaterial BSt 500 S<br />
Stabtyp ...<br />
Korrosionsschutz ...<br />
Durchmesser ...<br />
Länge ...<br />
Positionsplatte und Stirnplatte gemäß<br />
Skizze,<br />
Beispiel: <strong>HALFEN</strong> HSC-B Stahlbauanschluss mit Stahlträger<br />
oder gleichwertig, liefern und nach<br />
Montageanleitung des Herstellers<br />
einbauen.<br />
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<strong>HALFEN</strong> HSCC Stahlkonsolen<br />
Die Vorteile auf einen Blick<br />
<strong>HALFEN</strong> HSCC Stahlkonsolen sind<br />
typengeprüfte Standardkonsolen in<br />
Kombination mit dem HSC-B Stahlbauanschluss.<br />
Normal- und Querkräfte werden sicher<br />
in das Anschlussbauteil eingeleitet.<br />
Gegenüber Stahlbetonkonsolen kann die<br />
HSCC Stahlkonsole bis zu 2-fache Lasten<br />
aufnehmen.<br />
Kleinere Balkenausklinkungen erhöhen<br />
die Balkentragfähigkeit und ermöglichen<br />
so eine sehr geringe Konstruktionshöhe.<br />
Geringe Konstruktionshöhe durch kleinere<br />
Balkenaussparung<br />
Typenprüfung<br />
ab 2011<br />
Universell einsetzbar<br />
▪ Typengeprüfte Varianten für Lasten<br />
von 115 kN bis 2600 kN – erhebliche<br />
Reduktion des Berechnungsaufwands<br />
▪ Flexibel einsetzbar in Wänden,<br />
Stützen etc.<br />
▪ 100 % passgenau durch Kombination<br />
mit der HSC-B Positionsplatte<br />
Optimierter Bauablauf<br />
▪ Gutes Handling durch geringes<br />
Gewicht<br />
▪ Einfache Montage durch Verschraubung<br />
▪ Zeitersparnis durch sofort belastbare<br />
Konstruktion<br />
▪ Keine aufwendigen und zeitintensiven<br />
Schalungsarbeiten<br />
▪ Vereinfacht die Geometrie von<br />
Fertigbauteilen – schadensfreier<br />
Transport mit geringem Platzbedarf<br />
Nachhaltige Gebäudequalität<br />
Auch für nicht vorwiegend<br />
ruhende Lasten<br />
▪ Langlebig durch optionalen Korrosionsschutz<br />
▪ Schraubverbindung vereinfacht<br />
Gebäuderückbau und Baustoffrecycling<br />
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