Durchstanznachweise für die HALFEN HDB Dübelleiste mit Doppelkopfankern nach Eurocode 2

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1 Durchstanznachweise für ie HALFEN HDB Dübelleiste mit Doppelkopfankern nach Eurocoe 2 Halfen HDB Dübelleisten weren seit Juni 199 erfolgreich in Stahl- un Spannbetonecken als Durchstanzbewehrung eingesetzt. Gegenüber einer herkömmlichen Bewehrung in Form von Bügeln oer Aufbiegungen können urch ie aufgestauchten Köpfe er Anker höhere Durchstanzlasten erreicht weren. Aufgrun er besoneren Form er Doppelkopfelemente kann ie Bauzeit gegenüber er erwenung von geschlossenen Bügeln erheblich reuziert weren. Die Doppelkopfanker weren aus geripptem Betonstahl BSt 00 S oer alternativ bis zu einer Ankerhöhe von 29mm aus glattem Betonstahl BSt 00 G hergestellt. Grunlage er Bemessung nach Eurocoe 2 [2] Eurocoe 2 sieht, wie ie DIN [1] ausschließlich Bügel un Schägaufbiegungen als Durchstanzbewehrung vor. Grunlage für ie Bemessung von HALFEN HDB Dübelleisten als Durchstanzbewehrung nach Eurocoe 2 ist ein Gutachten welches urch as Ingenieurbüro H+P Ingenieure GmbH & Co. KG, Aachen [6] un [7] erstellt woren ist. Im Rahmen ieses Gutachtens wuren ersuche nach [2] urchgeführt un ausgewertet. Basieren auf iesen Untersuchungen un en Grunlagen er erzeit gültigen eutschen Zulassungen Z [4] un Z [] für ie HALFEN HDB Dübelleiste wuren Konstruktions- un Bemessungsregeln erarbeitet. Wesentliche Unterschiee zwischen en aktuellen Zulassungen Z [4] un Z [] un em Bemessungskonzept nach Eurocoe 2 Im Folgenen weren ie wesentlichen Unterschiee zwischen er herkömmlichen Nachweismethoe gemäß en aktuellen Zulassungen un em Bemessungskonzept gemäß es Gutachtens nach Eurocoe 2 gegenübergestellt. Lasterhöhungsfaktoren nach Eurocoe 2 un nationalem Anhang Die aus DIN bekannte Nachweisform R ß* E wir auch im Eurocoe 2 verwenet. Der in ieser Ungleichung enthaltene Bemessungswert er gesamten aufzunehmenen Querkraft E wir urch einen Faktor zur Berücksichtigung er Lastausmitten ß erhöht un em Wierstan er Platte gegenübergestellt. Eurocoe 2 un er nationalen Anhang zu Eurocoe 2 für Deutschlan (NAD) [3] geben rei unterschieliche Methoen zur Ermittlung er Lasterhöhungsfaktoren an. Bei symmetrischen Systemen können konstante Lasterhöhungsfaktoren, in Abhängigkeit von er Lage er Stütze (Innen-, Ran- oer Eckstütze, Wan - Innenecke oer Wanene) gewählt weren. Des Weiteren wir ein genaues erfahren unter Ansatz einer plastischen Schubspannungsverteilung zur erfügung gestellt, bei em ie Größe es Einspannmomentes berücksichtigt wir. (Tabelle 1) Das ritte erfahren mit verminerten Runschnitten wir an ieser Stelle nicht weiter verfolgt.

2 Tabelle 1: Ermittlung es Lasterhöhungsfaktors (Beiwert ß) HDB-Zul. un DIN Gutachten un Eurocoe 2 Lasterhöhungsfaktoren konstante Beiwerte für unverschiebliche Deckensysteme mit Stützweitenunterschieen er angrenzenen Feler 2% für Innenstützen 1,0 1,1 für Ranstützen 1,40 1,40 für Eckstützen 1,0 1,0 für Wan - Innenecken 1,20 1,20 für Wanenen 1,3 1,3 plastische Schubspannungsverteilung unter Berücksichtigung er Momen- N M Stütze M E u = = k 1 1, 10 Stütze lc E W1 tenbeanspruchung Darüber hinaus stellen ie aus Heft 2 es DAfStb [8] bekannten Formeln für ie Lasterhöhungsfaktoren nach Prof. Dr.-Ing. Eligehausen / Dr.-Ing. ocke (Tabelle 2) einen vierten Ansatz zur Ermittlung er Lasterhöhungsfaktoren ar. Tabelle 2: Lasterhöhungsfaktoren nach Eligehausen / ocke Lasterhöhungsfaktoren Ranstütze Eckstütze re Lage er Runschnitte 1,17 e 1,2 c l s 0,1 1,0 c c x y e 0,1 c 1,17 0,20 e 1,09 c 1,0 DIN un ie Zulassungen er HALFEN Dübelleiste sehen ieselben Runschnitte vor. Hierin wir er Durchstanzwierstan er Platte ohne Durchstanzbewehrung R,ct un ie Maximaltragfähigkeit R,max im kritischen Runschnitt, also im Abstan von 1,* vom Stützenran bestimmt. Die Ermittlung er Tragfähigkeit außerhalb es urchstanzbewehrten Bereichs R,ct,a wir in einen Abstan von 1,* außerhalb er letzten Ankerreihe geführt. Dagegen sin nach Eurocoe 2 rei unterschieliche Abstansregelungen für ie Nachweisschnitte zu berücksichtigen. Für ie maximale Durchstanztragfähigkeit R,max liegt er Runschnitt unmittelbar am Stützenran (u 0 ). Der kritische Runschnitt (u crit ) wir in einem Abstan von 2,0* vom Stützenran un alle weiteren Nachweisschnitte für R,ct,out jeweils 1,* außerhalb er letzten Ankerreihe geführt. In Tabelle 3 weren ie unterschielichen Abstäne zur Festlegung er Runschnitte gegenübergestellt. l s c c x y e 0,1 c

3 Tabelle 3: Lage er Runschnitte Runschnitte R,c (Nachweis ohne Durchstanzbewehrung) R,max (Nachweis er Maximaltragfähigkeit) R,ct,out (Nachweis er äußeren Runschnitte) HDB-Zul. un DIN Gutachten un Eurocoe 2 Abstan 1,* vom Stützenran Abstan 1,* vom Stützenran Abstan 1,* vom letzten Anker Abstan 2,0* vom Stützenran Unmittelbar am Stützenran Abstan 1,* vom letzten Anker Durchstanzwierstan ohne Durchstanzbewehrung R,c,crit Die Anornung von Durchstanzbewehrung ist generell ann erforerlich, wenn ie einwirkene Querkraft ß* E en rechnerischen Durchstanzwierstan ohne Durchstanzbewehrung R,ct nach [1] bzw. R,c nach [2] überschreitet. Die Gleichung zur Ermittlung es Durchstanzwierstanes R,ct,crit nach [4] un [] bzw. R,c,crit nach [2] ist in beien vorliegenen Bemessungskonzepten ähnlich. Die orfaktoren weichen infolge er unterschielichen Runschnitte un er Tatsache, ass im Eurocoe 2 nicht zwischen Durchstanz- un Querkrafttragfähigkeit unterschieen wir, voneinaner ab. R c crit = C R c k l f 1/ 3,,, ( 100 ρ ck ) ucrit = vr mit C 200 = 0,18/ c un k = 2,00 R γ Maximaler Durchstanzwierstan u Der maximale Durchstanzwierstan wir nach en Zulassungen als ein ielfaches (1,9-fach) er Durchstanztragfähigkeit ohne Durchstanzbewehrung R,ct,crit ermittelt. Abweichen avon sieht as neue Bemessungskonzept für HDB-Dübelleisten mit Doppelkopfankern nach Eurocoe 2 vor, ie maximale Durchstanztragfähigkeit er Doppelkopfanker in Anlehnung an en nationalen Anhang zu Eurocoe 2 für Deutschlan [3] unmittelbar am Stützenanschnitt wie folgt zu bestimmen: crit R, max = 13, vr u0 E u0 Entgegen em Bemessungsansatz gemäß Eurocoe 2 wir im Rahmen er Bemessung er Durchstanztragfähigkeit mit Dübelleisten auf en Ansatz es günstig wirkenen Einflusses er Normalkraftwirkung aus orspannung verzichtet, solange ieser nicht urch ersuche bestätigt wir. Länge es urchstanzbewehrten Bereichs

4 Wie bereits erwähnt wir analog zu em Nachweiskonzept nach DIN auch im Eurocoe 2 festgelegt, ass er äußere Runschnitt im Abstan von maximal 1,* außerhalb es letzten Doppelkopfankers zu wählen ist. Die Länge es urchstanzbewehrten Bereichs l s vom Stützenanschnitt bestimmt sich aus em Querkraftnachweis am äußeren Runschnitt. Aus em Wert u out,eff wir ie Lage es letzten Ankers bestimmt, für en gilt: R,c,out ß* E R c out C R c k l f 1/ 3,,, ( 100 ck ) uout, eff = vr uout, eff = ρ E Durch Eurocoe 2 wir ausschließlich ie Querkrafttragfähigkeit einer Platte un keine avon abweichene Durchstanztragfähigkeit efiniert. Aus iesem Grun entfällt ie Ermittlung es Übergangsbereiches zwischen er erhöhten Durchstanztragfähigkeit am kritischen Runschnitt zur kleineren Querkrafttragfähigkeit am äußeren Runschnitt, wie sie in en Zulassungen [4] un [] enthalten ist. Ermittlung er Durchstanzbewehrung Die Ansätze gemäß en gültigen Zulassungen [4] un [] bezüglich er Definition es Bereichs c un weren urch as Gutachten zum Eurocoe 2 komplett übernommen. Durch ie Wahl eines geeigneten Ankerurchmessers un ie erforerliche Anzahl an Doppelkopfankern ist nachzuweisen, ass ie Tragfähigkeit er Durchstanzbewehrung aus Doppelkopfankern R,sy größer als ie einwirkene Querkraft ß* E ist. m n = A f η η = c c 1,0 R, sy s _ i y E mit { für 1,6 für 200mm 800mm Bei statischen Nutzhöhen bis etwa 300mm erfolgt er Lastabtrag er Doppelkopfanker überwiegen über ie aufgestauchten Ankerköpfe un nur in geringem Maße über en erbun es gerippten Ankerschaftes. Aus iesem Grun können alternativ Doppelkopfanker mit glattem Schaft un einer Streckgrenze von f yk = 00MPa (z.b. BSt00G) verwenet weren, ohne ass mit einem veränerten Tragverhalten zu rechnen ist. (vgl. []) Geometrische Festlegungen Im Rahmen es Gutachtens für ie Bemessung nach Eurocoe 2 wir, wie in en Zulassungen ie Minestplattenicke von 180 mm un ein über en gesamten Durchstanzbereich konstanter Querschnitt er Doppelkopfanker festgelegt. Aufgrun er nachgewiesenen Tragfähigkeit er Zulassungen [4] un [] weren ie bekannten Ansätze bezüglich er Definition er Bereiche c un, sowie er Anornung un ie Anstansregelungen er Dübelleisten ohne Änerungen aus en Zulassungen übernommen.

5 Software Mit unserer aktuellen, anwenerfreunlichen Bemessungssoftware für ie Durchstanzbewehrung HDB bieten wir unseren Kunen ie Möglichkeit optimale Durchstanznachweise für neun europäische Läner (Deutschlan, Polen, Englan, Schweiz, Österreich, Ungarn, Tschechien, Spanien un Belgien) urchzuführen. Die hohe Bemessungssicherheit beruht auf er professionellen Einarbeitung er aktuellen lanesspezifischen Normung, von Zulassungen oer gutachterlichen Berichten, ie unter anerem auf er Auswertung von ersuchen basieren. Um er steigenen Nachfrage nach Bemessungshilfen für Nachweise gemäß europäischer Normung gerecht zu weren, wir zusätzlich zu en lanesspezifischen Anwenungen für Deutschlan, Frankreich un Italien eine Bemessung gemäß Eurocoe 2 un nationalem Anhang angeboten. Ausgabe er Berechnungen Für ie Ausgabe stehen em Nutzer acht verschieene Sprachen (eutsch, polnisch, englisch, ungarisch, tschechisch, spanisch, belgisch un französisch) zur erfügung. Selbstverstänlich können ie Ergebnisse unabhängig von er gewählten Bemessungsgrunlage, in jeer beliebigen o.g. Sprache ausgegeben weren. Dipl.-Ing. Anreas Jäsche Halfen GmbH ICT Bewehrungstechnik Liebigstraße 14 D Langenfel Richrath besuchen Sie uns im Internet unter

6 Literaturverzeichnis: [1] DIN 104-1, 08/2008: Tragwerke aus Beton Stahlbeton un Spannbeton, Teil 1: Bemessung un Konstruktion, Beuth erlag GmbH, Berlin [2] DIN EN ; Eurocoe 2: Bemessung un Konstruktion von Stahlbetonun Spannbetontragwerken - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln un Regeln für en Hochbau; Deutsche Fassung 2004, Beuth erlag GmbH, Berlin [3] Nationales Anwenerokument zu Eurocoe 2 für Deutschlan: Nationaler Anhang National festgelegte Parameter Eurocoe 2: Bemessung un Konstruktion von Stahlbeton- un Spannbetontragwerken Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln un Regeln für en Hochbau, Beuth erlag GmbH, Berlin [4] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z : HDB System Durchstanzbewehrung in Platten nach DIN Deutsches Institut für Bautechnik, Zulassungsbeschei vom 3. Dezember 2008 [] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z : Halfen Doppelkopf-Anker HDB-G mit glattem Schaft als Durchstanzbewehrung. Deutsches Institut für Bautechnik, Zulassungsbeschei vom 21. April 2008 [6] Häusler, F.: Gutachten zur Durchstanzbemessung von HALFEN HDB-Ankern nach Eurocoe 2 für Frankreich, 21. Januar 2007, H+P Ingenieure GmbH & Co. KG, Aachen [7] Häusler, F.: Ergänzung zum Gutachten zur Durchstanzbemessung von HALFEN HDB-Ankern nach Eurocoe 2 für Frankreich, 23. Juni 2008, H+P Ingenieure GmbH & Co. KG, Aachen [8] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Erläuterungen zu DIN Heft 2, 2003, Beuth erlag GmbH, Berlin