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2 24 Grundlagen der Befestigungstechnik Abb. 2.23 zeigt am einfachen Beispiel eines Zweifeldrahmens unter Streckenlast, in welchen Bereichen des Rahmens mit Rissen gerechnet werden muss. Dabei wurde davon ausgegangen, dass Risse in all denjenigen Bereichen auftreten, in denen Zugspannungen herrschen. Es ist naheliegend, dass sich das Rissbild bei veränderlichen Belastungen, zum Beispiel höherer Belastung im linken als im rechten Rahmenfeld oder horizontaler Belastung infolge von Wind, ändern kann. Abb. 2.22: Rissbild einer Biegeplatte unter Gebrauchslast (Maße in [cm]) /11/ K 884 15 100 150 150 100 15 Drehmomentkontrollierte Spreizdübel Hinterschnittanker Abb. 2.23: Rissbild eines zweifeldrigen Rahmens unter gleichmäßiger Belastung Das bedeutet, dass bei Veränderungen der Last in Bereichen des Rahmens mit Rissen gerechnet werden muss, in denen bei einer gleichmäßigen Belastung Druckspannungen vorherrschen. Bereits dieses einfache Beispiel zeigt, dass es sehr schwer ist, in einem Tragwerk die Bereiche zu bestimmen, in denen risse auftreten können. Dies gilt insbesondere bei komplizierten statischen Systemen unter veränderlichen Lasten wie zum Beispiel Stockwerkrahmen. 3 25 25 80 25 belasteter Anker vorgespannter, aber nicht belasteter Anker Bohrloch gleichmäßige Belastung Stand 07/2006
Grundlagen der Befestigungstechnik Falls nicht in jedem Einzelfall untersucht wird, in welchen Bereichen und unter welchen Lasten mit Rissen zu rechnen ist, wird empfohlen Dübel zu verwenden, die für Anwendungen in gerissenem Beton geeignet sind. Dies sind: ▯ fi scher Zykon-Anker FZA ▯ fi scher Zykon-Anker FZA-D (Durchsteckanker) ▯ fi scher Zykon-Anker FZA-I (Innengewinde) ▯ fi scher Zykon-Einschlaganker FZEA ▯ fi scher Ankerbolzen FAZ / FAZII ▯ fi scher Hochleistungsanker Anker FH-H, FH-B, FH-S, FH-SK ▯ fi scher Langschaftdübel SXS ▯ fi scher Highbond-Anker FHB II Wie verhalten sich Dübel im gerissenen Beton? Abb. 2.24a zeigt gemessene Last-Verschiebungskurven von drehmomentkontrolliert spreizenden Dübeln im ungerissenen und gerissenen Beton. Die Dübel sind für Anwendungen im gerissenen Beton konstruiert und geeignet. Die Kurven steigen sowohl im ungerissenen als auch im gerissenen Beton gleichmäßig an. Die Bruchlasten sind im gerissenen Beton niedriger als im ungerissenen. Ist ein Dübel nicht für Anwendungen in Rissen konstruiert und geeignet, dann verändert sich sein Verhalten im Riss signifi kant. Abb. 2.24b zeigt in Versuchen gemessene Last-Verschiebungskurven von drehmomentkontrolliert spreizenden Dübeln, die nur für Anwendungen im ungerissenen, nicht jedoch im gerissenen Beton geeignet sind. Es ist zu erkennen, dass diese Dübel nur im ungerissenen Beton gleichmäßig ansteigende Last-Verschiebungskurven aufweisen, während im gerissenen Beton das Last-Verschiebungsverhalten und die Höchstlasten sehr stark streuen und nicht vorhergesagt werden können. Im Extremfall werden Dübel ohne nennenswerte Laststeigerung aus dem Beton herausgezogen (vgl. Abb. 2.24b, unterste Kurve). Stand 07/2006 25 Abb. 2.24: Last-Verschiebungskurven von drehmomentkontrolliert spreizenden Dübeln (M12, h ef = 80 mm) a) Dübel für Anwendungen im gerissenen Beton geeignet b) Dübel nicht für Anwendungen im gerissenen Beton geeignet Last [kN] 40 30 20 10 ungerissener Beton gerissener Beton Δw = 0.4 mm fcc, 200 ~ 37 N/mm2 0 0 5 10 15 a) Verschiebung [mm] Last [kN] 50 40 30 20 10 fcc, 200 ~ 28 N/mm2 ungerissener Beton gerissener Beton Δw = 0.4 mm 0 0 5 10 15 20 25 b) Verschiebung [mm] In Abb. 2.25 ist das Verhältnis der Bruchlast von Hinterschnittankern und einbetonierten Kopfbolzen unter Zuglast im gerissenen Beton zu dem theoretischen Wert im ungerissenen Beton in Abhängigkeit von der Rissbreitendiff erenz Δw aufgetragen. Als Rissbreitendiff erenz wird die Diff erenz zwischen der Rissbreite bei der Installation des Ankers und der Rissbreite beim Ziehen des Ankers bezeichnet. Die Versuchsergebnisse sind /3/ entnommen und wurden wie folgt ermittelt: Zunächst wurden in einem Stahlbetonkörper Haarrisse 2
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