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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 />

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<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 />

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<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 />

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<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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R - 037 - 12/10 3.000 12/10

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