HALFEN HSD SCHUBDORNSYSTEM

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1 HALFEN HALFEN HSD SCHUBDORNSYSTEM SHEAR DOWEL SYSTEM HSD EC EC 16-AT 09-E CONCRETE BETON

2 Einführung Dehnungsfugen zur Vermeidung von Zwangsbeanspruchungen Auswirkungen aus Schwinden Temperatur Kriechen Setzungen erfordern bei größeren Tragwerken konstruktive Maßnahmen. Bewegungsfugen verhindern unkontrollierte Rissbildungen und daraus entstehende Folgeschäden wie Undichtigkeiten und Korrosion. Vorteile des HALFEN Schubdornsystems: Einfache Geometrie der Fugenausbildung Einfache Schalung und Einbau Zeitersparnis Einfache Bewehrungsführung Raumgewinn durch Verzicht auf Doppelstützen Kosteneinsparung und Raumgewinn bei etappenweiser Erstellung der Baukörper Zugelassen in vielen europäischen Ländern Anwenderfreundliches HSD Bemessungsprogramm im Internet verfügbar unter Feuerwiderstandsklasse F120 mit Brandschutzmanschetten möglich HSD-CRET auf Anfrage auch als Seismic-Variante HSD-CRET auf Anfrage auch mit größerer seitlicher Verschiebung Gleithülse mit Befestigungsmagneten für HSD-CRET lieferbar Die Lösung: Das HALFEN HSD Schubdornsystem Deckenplatte (Vertikalschnitt) Deckenplatte mit Konsole (Vertikalschnitt) Doppelstützen ersetzt durch Einzelstützen (Vertikalschnitt) Verbindung einer Stützmauer (Horizontalschnitt) Dehnfuge in Bodenplatte (Vertikalschnitt) Anschluss Träger/Stütze (Vertikalschnitt) HSD-CRET Hülse HALFEN HSD-CRET Schubdorn Probleme herkömmlicher Lösungen HALFEN HSD EC 16-AT

3 Bemessungsgrundlagen Dehnungsfugen mit HALFEN HSD Schubdornen Bei Flachdecken sind entlang einer Fuge, bedingt durch die ungleichmäßige Querkraftverteilung, unterschiedliche Dornabstände sinnvoll. Größe und Verteilung der zu übertragenden Querkräfte kann durch eine FE-Plattenberechnung ermittelt werden. Als statisches Modell für die Bemessung des Plattenrandes eignet sich der Durchlaufträger. Querkräfte und Biegemomente werden für die Bemessung der Randquer- und Randlängsbewehrung verwendet. Dabei ist darauf zu achten, dass im Krafteinleitungsbereich der Dorne, ebenfalls Quer- und Längsbewehrungen erforderlich sind, die gegenüber denjenigen aus der Durchlaufträgerberechnung maßgebend sein können. Bei großen Dornabständen wird für die Längsbewehrung in der Regel die Durchlaufträgerberechnung maßgebend. 1. Betonierabschnitt 2. Betonierabschnitt Belastung g + q Dornanordnung Querkraftverlauf V Bemessung der Fugenbreite f f = kalkulierte Fugenbreite + Sicherheitszuschlag (ca. 1cm) Momentenlinie M Anordnung der Schubdorne Beispiele 2 Verschiebungsrichtung HSD HSD V Enge Abstände im Bereich der Stützstreifen, Fuge HSD 1 2 größere Abstände in den Feldstreifen Abgewinkelter Fugenverlauf Bewegungsfreiheit der Schubdorne: Bewegungsfuge Flachdeckenfuge; Dornanordnung entsprechend dem Tragmodell der Platte 2 HSD HSD V = längsverschieblich = längs- und querverschieblich 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 3

4 Produktbeschreibung HSD-CRET Schwerlast-Schubdorn bestehend aus Dornteil und Gleithülse, einachsige Verschieblichkeit längs zur Dornachse HSD-CRET V Schwerlast-Schubdorn bestehend aus Dornteil und Gleithülse, zweiachsige Verschieblichkeit längs zur Dornachse und parallel zur Fuge Dornteil Gleithülse, längsverschieblich Dornteil Gleithülse, längs- und querverschieblich HALFEN Schwerlast-Schubdorne HSD-CRET erlauben ein Gleiten in Dornachsenrichtung. Im Normalfall werden die Dorne verwendet, um Querkräfte in beliebiger Richtung zu übertragen. Eine hohe Lastaufnahme wird durch Lastverteilkörper gewährleistet. Falls seitliche Verschiebungen ermöglicht werden müssen, ist der HALFEN Schwerlast-Schubdorn HSD-CRET V einzusetzen, der eine Verschiebung auch in Querrichtung erlaubt. Die Schubkraft wird in diesem Fall nur in einer Richtung übertragen. Technische Daten Dorndurchmesser und Mindestbauteildicken HSD- HSD- Dorndurchmesser Mindestbauteildicke h min [cm] CRET 122 CRET 122 V CRET 124 CRET 124 V CRET 128 CRET 128 V CRET 134 CRET 134 V CRET 140 CRET 140 V CRET 145 CRET 145 V ) 42 CRET 150 CRET 150 V ) 60 Werkstoffe Dorn: HSD CRET : Nichtrostender Stahl S 690 (W ) Dorn: HSD CRET : (W ) Lastverteilkörper und Gleithülse: Nichtrostender Stahl S 275 (W ) Verankerungsstäbe (Gewindestangen): Nichtrostender Stahl, Festigkeitsklasse 70 (W ) Alle Werkstoffe entsprechen mindestens der Korrosionswiderstandsklasse III. CRET 155 CRET 155 V ) 65 1) Rechteckiger Dornquerschnitt Einbau in Elementdecken hmin/2 hmin 1 cm Empfehlung: Einlegen von konstruktiver Aufhängebewehrung in die Elementdecke (Bemessung für V Rd /3) Dicke des Ortbetons h min 1 cm Maß zwischen Schubdornachse und Oberkante Ortbeton h min /2 Bewehrung A sy kann bei ausreichender Dicke des Ortbetons auch außerhalb der Elementdecke liegen A sy bauseitige Bewehrung konstruktive Aufhängebewehrung Bauseitige Bewehrung (A sx und A sy oben) ist gem. Tabelle S. 8 anzuordnen HALFEN HSD EC 16-AT

5 Typenauswahl, Geometrie Dornteil Ø Geometrie e HSD-CRET Typ a b c d e f g Ø o q Lastverteilkörper f g Ø 122 / 122 V Dornteil Gleithülse ,4 Gleithülse V 181,5 73, e P d Gleithülse - längsverschieblich c e a Lastverteilkörper b 134 / 134 V 128 / 128 V 124 / 124 V Dornteil Gleithülse Gleithülse V 193,5 60, Dornteil Gleithülse Gleithülse V Dornteil Gleithülse Gleithülse V g f Ø 140 / 140 V Dornteil Gleithülse Gleithülse V 281,5 71, e Gleithülse V - längs- und querverschieblich e c a Lastverteilkörper P b K q 145 / 145 V 150 / 150 V 155 / 155V Dornteil ) Gleithülse Gleithülse V Dornteil ) Gleithülse Gleithülse V Dornteil ) Gleithülse Gleithülse V g f o Die Dorne 145/145 V, 150/150 V und 155/155 V haben rechteckige Querschnitte. Gleithülse V auch mit größerer seitlicher Verschiebung lieferbar. 1) Kantenlänge des Rechteckquerschnittes e c a P b S Bestellbeispiel: HALFEN Schwerlast-Schubdorn Laststufe V = quer- und längsverschieblich P = Punktschweissung K = PE Rohrschutzkappe S = Blechabdeckung HSD-CRET 124 V 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 5

6 Bemessung Grenzzustände der Tragfähigkeit: V Rd = min (V Rd,1 ; V Rd,2 ; V Rd,max ) V Rd,s V Rd,s Tragfähigkeit der zusätzlichen Plattenrandbewehrung V Rd,1 V Rd,2 V Rd,max Bemessungswiderstand des Stahl-Dorns Bemessungswiderstand des Lastverteilkörpers Tragfähigkeit der Betondruckstrebe V Ed V Rd (unter Berücksichtigung des Reibungsfaktors f μ ) Aus den nachfolgenden Tabellen kann ein Dorn ausgewählt werden, ohne weitere Nachweise führen zu müssen. Die angegebenen Werte für den maximalen Bemessungswiderstand V Rd gelten nur bei einer Anordnung der Zulagebewehrung gemäß Tabelle Seite 8. Bemessung der Fugenbreite f f = kalkulierte Fugenbreite + Sicherheitszuschlag (ca. 1cm) V Ed = Auf den Schubdorn einwirkende Kraft mit Teilsicherheitsbeiwerten nach EN :2008. f μ = Reibungsfaktor (1,0 für längsverschiebliche Schubdorne) (0,9 für längs- und querverschiebliche Schubdorne ) Maßgebende Bemessungswiderstände V Rd [kn] längsverschieblich Schubdorn HSD-CRET-122 HSD-CRET-124 HSD-CRET-128 HSD-CRET-134 HSD-CRET-140 Bauteildicke C20/25 C25/30 C30/37 Fugenbreite f Fugenbreite f Fugenbreite f ,9 54,9 54,9 53,2 44,4 68,6 68,6 66,6 53,2 44,4 82,3 81,8 66,6 53,2 44, ,3 61,3 61,3 53,2 44,4 76,6 76,6 66,6 53,2 44,4 91,9 81,8 66,6 53,2 44, ,6 67,6 66,6 53,2 44,4 84,5 81,8 66,6 53,2 44,4 98,7 81,8 66,6 53,2 44, ,0 74,0 66,6 53,2 44,4 92,5 81,8 66,6 53,2 44,4 98,7 81,8 66,6 53,2 44, ,4 80,4 66,6 53,2 44,4 98,2 81,8 66,6 53,2 44,4 98,7 81,8 66,6 53,2 44, ,8 81,8 66,6 53,2 44,4 98,2 81,8 66,6 53,2 44,4 98,7 81,8 66,6 53,2 44, ,8 79,8 79,8 69,1 57,6 99,7 99,7 86,4 69,1 57,6 119,6 108,8 86,4 69,1 57, ,7 87,7 86,4 69,1 57,6 109,7 108,8 86,4 69,1 57,6 126,0 108,8 86,4 69,1 57, ,7 95,7 86,4 69,1 57,6 119,6 108,8 86,4 69,1 57,6 126,0 108,8 86,4 69,1 57, ,7 103,7 86,4 69,1 57,6 125,6 108,8 86,4 69,1 57,6 126,0 108,8 86,4 69,1 57, ,7 108,8 86,4 69,1 57,6 125,6 108,8 86,4 69,1 57,6 126,0 108,8 86,4 69,1 57, ,0 121,0 121,0 109,8 91,5 151,2 147,9 130,2 109,8 91,5 170,6 148,3 130,2 109,8 91, ,3 130,3 130,2 109,8 91,5 162,8 147,9 130,2 109,8 91,5 170,6 148,3 130,2 109,8 91, ,6 139,6 130,2 109,8 91,5 169,1 147,9 130,2 109,8 91,5 170,6 148,3 130,2 109,8 91, ,9 147,5 130,2 109,8 91,5 169,1 147,9 130,2 109,8 91,5 170,6 148,3 130,2 109,8 91, ,2 147,5 130,2 109,8 91,5 169,1 147,9 130,2 109,8 91,5 170,6 148,3 130,2 109,8 91, ,9 202,9 197,0 175,5 162,7 239,7 219,3 198,2 175,7 162,7 243,1 221,4 199,1 175,8 162, ,8 213,8 197,0 175,5 162,7 239,7 219,3 198,2 175,7 162,7 243,1 221,4 199,1 175,8 162, ,4 290,4 290,4 263,0 250,2 347,0 320,8 293,2 263,1 250,2 350,9 323,2 294,2 263,2 250, ,8 296,8 291,9 263,0 250,2 347,0 320,8 293,2 263,1 250,2 350,9 323,2 294,2 263,2 250, ,4 309,4 291,9 263,0 250,2 347,0 320,8 293,2 263,1 250,2 350,9 323,2 294,2 263,2 250, ,0 317,9 291,9 263,0 250,2 347,0 320,8 293,2 263,1 250,2 350,9 323,2 294,2 263,2 250,2 Für die Betonfestigkeitsklassen C35/45 und höher gelten die Werte von C30/37. V Rd,1 V Rd,2 V Rd,max Enthaltene Teilsicherheitsbeiwerte: s = 1,15 EN :2008 ; c = 1,5 EN :2008; M0 = 1,0 EN ; M2 = 1,25 EN ; c nom = 20 mm Bemessungswiderstände für die Dorne HSD-CRET 145, HSD-CRET 150 und HSD-CRET 155 auf Anfrage. Kontaktdaten Seite HALFEN HSD EC 16-AT

7 Bemessung Maßgebende Bemessungswiderstände V Rd [kn] HSD-CRET V Schwerlast-Schubdorne längs- und querverschieblich Schubdorn HSD-CRET-122 V HSD-CRET-124 V HSD-CRET-128 V HSD-CRET-134 V HSD-CRET-140 V Bauteildicke C20/25 C25/30 C30/37 Fugenbreite f Fugenbreite f Fugenbreite f ,9 54,9 54,9 47,9 39,9 68,6 68,6 59,9 47,9 39,9 82,3 79,4 59,9 47,9 39, ,3 61,3 59,9 47,9 39,9 76,6 76,6 59,9 47,9 39,9 91,9 79,4 59,9 47,9 39, ,6 67,6 59,9 47,9 39,9 84,5 79,4 59,9 47,9 39,9 93,4 79,4 59,9 47,9 39, ,0 74,0 59,9 47,9 39,9 92,5 79,4 59,9 47,9 39,9 93,4 79,4 59,9 47,9 39, ,4 79,4 59,9 47,9 39,9 93,1 79,4 59,9 47,9 39,9 93,4 79,4 59,9 47,9 39, ,8 79,4 59,9 47,9 39,9 93,1 79,4 59,9 47,9 39,9 93,4 79,4 59,9 47,9 39, ,8 79,8 77,8 62,2 51,8 99,7 99,7 77,8 62,2 51,8 119,2 101,4 77,8 62,2 51, ,7 87,7 77,8 62,2 51,8 109,7 101,4 77,8 62,2 51,8 119,2 101,4 77,8 62,2 51, ,7 95,7 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51,8 119,2 101,4 77,8 62,2 51, ,7 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51,8 119,2 101,4 77,8 62,2 51, ,7 101,4 77,8 62,2 51,8 119,0 101,4 77,8 62,2 51,8 119,2 101,4 77,8 62,2 51, ,0 121,0 121,0 98,8 82,3 151,2 138,5 123,4 98,8 82,3 163,4 138,6 123,4 98,8 82, ,3 130,3 123,4 98,8 82,3 162,2 138,5 123,4 98,8 82,3 163,4 138,6 123,4 98,8 82, ,6 138,4 123,4 98,8 82,3 162,2 138,5 123,4 98,8 82,3 163,4 138,6 123,4 98,8 82, ,9 138,4 123,4 98,8 82,3 162,2 138,5 123,4 98,8 82,3 163,4 138,6 123,4 98,8 82, ,2 138,4 123,4 98,8 82,3 162,2 138,5 123,4 98,8 82,3 163,4 138,6 123,4 98,8 82, ,9 202,9 185,6 162,7 147,4 231,1 209,5 186,5 162,7 147,4 234,0 211,1 187,0 162,7 147, ,8 207,6 185,6 162,7 147,4 231,1 209,5 186,5 162,7 147,4 234,0 211,1 187,0 162,7 147, ,4 290,4 275,6 250,2 240,0 334,6 306,6 276,2 250,2 240,0 337,9 308,3 276,6 250,2 240, ,8 296,8 275,6 250,2 240,0 334,6 306,6 276,2 250,2 240,0 337,9 308,3 276,6 250,2 240, ,4 304,5 275,6 250,2 240,0 334,6 306,6 276,2 250,2 240,0 337,9 308,3 276,6 250,2 240, ,0 304,5 275,6 250,2 240,0 334,6 306,6 276,2 250,2 240,0 337,9 308,3 276,6 250,2 240,0 Für die Betonfestigkeitsklassen C35/45 und höher gelten die Werte von C30/37. V Rd,1 V Rd,2 V Rd,max Enthält die Teilsicherheitsbeiwerte: s = 1,15 EN :2008 ; c = 1,5 EN :2008; M0 = 1,0 EN ; M2 = 1,25 EN ; c nom = 20 mm Bemessungswiderstände für die Dorne HSD-CRET 145 V, HSD-CRET 150 V und HSD-CRET 155 V auf Anfrage. Kontaktdaten Seite HALFEN HSD EC 16-AT 7

8 Bauseitige Bewehrung b pl d/2 + l bd d s θ hpl Ø d Verankerungslänge l bd [cm] nach EC2 (guter Verbund) d s C20/25 C25/30 C30/ tan θ = 2/3 5 + d s 2 b w x A sx Bügel auf beiden Seiten als vertikale Zulagebewehrung y A sy Längsbewehrung parallel zur Plattenkante über und unter dem Schubdorn nach Biegebemessung des Durchlaufträgers Bügelanzahl A sx (f yk = 550 N/mm²) HSD-CRET-122(V) HSD-CRET-124(V) HSD-CRET-128(V) HSD-CRET-134(V) HSD-CRET-140(V) h Bügeldurchmesser d s Hinweis: Die Bewehrungsanordnung aus dieser Tabelle gilt für alle Lastfälle aus den Tabellen auf den Seiten 6 und 7. Auf beiden Seiten der Dorne sind jeweils 50 % der oben angegebenen Bügel anzuordnen. Eine optimierte Bewehrungsermittlung kann mit der HALFEN-HSD Software erfolgen HALFEN HSD EC 16-AT

9 HALFEN Bemessungssoftware Für eine optimale Bemessung der bauseitigen Bewehrung stellt Ihnen HALFEN eine kostenlose Bemessungssoftware zur Verfügung. Download unter Einbaumaße Mindestabstände HSD- CRET- HSD- CRET- Mindestbauteildicke h min [cm] V V V V V V V V 65 Mindestabstand zwischen zwei Dornen a D,min Mindestabstand zum Plattenrand a r, min V Ed,i v Rd,c 1 2 V Ed,i v Rd,c Berechnung nach EN :2008 (Abschnitt 6) V Rd siehe Seiten 6-7 v Rd,c = (C Rd,c k (100 ρ L f ck ) ⅓ + k 1 σ cp ) d [kn/m] (6.2a) mindestens: v Rd,c = (v min + k 1 σ cp ) d (6.2b) v min = 0,035 k 32 f ck (6.3) h min siehe Tabelle links mit: ρ L = A sx b w d Um eine gleichmäßige Lastverteilung zu gewährleisten, sollte der Achsabstand der Dorne nicht größer als 10 h sein. Optimal ist ein Abstand von 5 h. b w = Breite des Ausbruchkegels = b pl + 3 (h + h pl ) 2 A sx siehe Seite 8 [mm²] Wenn a D < 2 h min ist, muss der Bemessungswiderstand V Rd (siehe S. 6 und 7) um den Quotienten : a D / a D,min abgemindert werden. Dies gilt nur wenn V Rd,max der maßgebende Widerstand ist. hmin a D = Achsabstand zwischen zwei Dornen a D,min = Mindestabstand zwischen zwei Dornen a r,min a D, a D,min a r,min = Mindestabstand zum Plattenrand Beispiel f ck = 25 MPa; ρ L = 0,5 %; h = 220 mm d = 195 mm k = v min = 0, = 0,495 MN/m v Rd,c = 0,12 2 (0,5 25) 0,195 = 0,109 MN/m 0,495 0,195 = 0,097 MN/m gewählt: HSD-CRET 122; f = 20 mm; V Ed = 80 kn 84,5 kn = V Rd a D,min = V Ed / VRd,c = 80/109 = 0,73 m Info: Mit der HSD Software wird eine optimierte Dornanordnung vorgenommen! Detaillierte manuelle Berechnung siehe auch Bemessungsbeispiel Seite 11. Wenn a D < a D,min, dann ist eine Querkraftbewehrung in der Platte notwendig Vorfaktor: C Rd,c = 0,18 / c =0,12 Maßstabsfaktor: k = d Vorfaktor: k 1 = 0,10 2 mit d in mm Betonspannung infolge Normalkraft oder Vorspannung: σ cp 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 9

10 Bemessungsbeispiel - Plattenbauteil Geometrie, Lastannahmen: Querkraft: v Ed = 50 kn/m Hinweis: Alle Nachweise des HSD-CRET in diesem Katalog enthalten die Teilsicherheitsbeiwerte nach EN :2008. Beton: C25/30 f ck = 25 N/mm², c = 1,5 (EN :2008) Betonüberdeckung: c nom = 30 mm Plattendicke: h = 280 mm statische Nutzhöhe d = h c nom d s /2 = 245 mm Hinweis: d s ist der Durchmesser der Biegebewehrung rechtwinklig zur Fuge (hier 10 mm). Fugenlänge: Ermittelte Fugenbreite: L = 10 m f = 30 mm (20 mm + 10 mm) Hinweis: Die ermittelte Fugenbreite sollte dem Maximalwert entsprechen, der während der Gebäudenutzungsdauer auftreten kann. Liegen hierzu keine Informationen vor sollte die nominale Fugenbreite 10 mm größer gewählt werden. Anzahl der Schubdorne Gewählter Schubdorn HSD-CRET-124 mit folgenden Eigenschaften: Bemessungswiderstand V Rd = 108,8 kn ( Seite 6) Mindestdicke der Platte h min = 200 mm h = 280 mm ( Seite 4) Bedingung erfüllt Summe der einwirkenden Lasten: V Ed = L v Ed = = 500 kn Mindestanzahl der Schubdorne: n min = V Ed / V Rd = 500 / 108,8 = 4,59 Stck. gewählt 5 HSD-CRET Achsabstand der Dorne: a D = L / n min = 10 / 5 = 2.0 m Nachweis: Einhaltung des maximalen Dornabstands Hinweis: Grundlage dieses Nachweises ist die empfohlene Bedingung, dass der maximale Abstand zwischen den Dornen 5 h nicht überschreiten sollte. Größere Abstände sind möglich, sollten aber keinesfalls den Abstand 10 h überschreiten. Maximaler Dornabstand: a D,max = 5 h = 5 0,28 = 1,4 m a D = 2,0 m Es müssen mehr Dorne gewählt werden, weil a D,max überschritten wird. Dornanzahl in der Fuge: n = L / a D,max = 10 / 1,4 = 7,14 Stck. ; gewählt 7 HSD-CRET siehe Bild unten. v Ed = 50 kn/m 0,28 0,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 0,8 Querkraftverteilung im Durchlaufträger V Ed [kn]: L = 10 m 42,1 33,1 35,6 34,35 36,9 27, ,8 36,9 34,35 35,6 33,1 42,1 max V Ed,i = 82,1kN V Rd = 108,8 kn Bedingung erfüllt HALFEN HSD EC 16-AT

11 Bemessungsbeispiel - Plattenbauteil Bauseitige Plattenbewehrung b w = b pl (h + h pl ) = ( ) = 631 mm Rückhängebewehrung b st = Bügel Ø 10 gewählt aus Tabelle Seite 8, angeordnet nach Empfehlung von Seite 8. Siehe Bild rechts. Pos A sx = 8 Ø 10 Hinweis: Die HSD-CRET Bemessungssoftware optimiert auch die Berechnung der bauseitigen Platten- und Balkenbewehrung. Plattenlängsbewehrung Die Bemessung der Längsbewehrung sollte nach dem Modell eines Durchlaufträgers mit Auflagerpunkten an den Dornpositionen erfolgen = Nachweise: Querkrafttragfähigkeit der Platte und Mindestabstände der Dorne Bemessungswiderstand der Platte v Rd,c (EN : 2008 Abschnitt 6.2.2) Pos 8 Ø 10 L = 1260 mm v Rd,c = C Rd,c k (100 ρ l f ck ) k 1 σ cp d Mindesttragfähigkeit: v Rd,c = v min + k 1 σ cp (EN :2008, 6.2a und 6.2b) mit: k = /d = /245 = 1,90 2,0 C Rd,c = 0,18/ c = 0,18/1,5 = 0,12 ρ L = A sx b w d = = 0,0041 0,02 k 1 σ cp = 0 ; Plattenbauteil ist nicht vorgespannt v min = 0,035 k 3 2 f ck 1 2 = 0,035 1, = 0,46 v Rd,c = (0,12 1,90 (100 0, ) ) 245 = 121,2 > (0,46 + 0) 245 = 112,6 kn/m Querkrafttragfähigkeit v Rd,c = 121,1 kn/m Mindestabstände der Schubdorne a D,min = V Ed,i /v Rd,c V Ed,i /v Rd,c = 82,1/121,2 = 0,68 m a D,min = 0,68 a D = 1,40 a D,min /2 a D,min /2 Bedingung erfüllt, keine Querkraftbewehrung notwendig a D = 1,4 m > 2 h min = 2 0,2 = 0,4 m Bedingung erfüllt Auf beiden Seiten des Schubdorns muss im Bereich a D,min /2 der Mindestbewehrungsgrad ρ L = 0,0041 eingehalten werden Mindestabstand zum Plattenrand a r,min = a D,min /2 = 0,68/2 = 0,34 m a r = 0,80 m Bedingung erfüllt h min = 0,2 m < a r = 0,80 m Bedingung erfüllt 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 11

12 Mindestabmessungen von Balkenstegen und Mindest-Schubdornabstände Mindestabstände der Schubdorne h 0, min /2 V Ed = ΣV Ed,i V Ed,i h b 0,min h 0,min HSD-CRET HSD-CRET HSD-CRET h 0, min HSD-CRET h 0, min /2 HSD-CRET HSD-CRET b 0, min /2 b 0, min b 0, min b 0, min /2 HSD-CRET HSD-CRET Dimensionierung von Balkenanschlüssen, Fachwerkmodell Annahme: θ = 45 h c V Ed,i = V Ed /4 V Ed,i V Ed = ΣV Ed,i b w = 2b 0 Z q Z q = V Ed,i /2 h c h 0 h 0 2V Ed,i 2V Ed,i D Z Z Z θ D Z Z = 2V Ed,i Z Nachweis der Querkrafttragfähigkeit nach EN : 2008 V Ed min (V Rd,max ; V Rd,s ) V Rd,max = α cw b w z 1 f cd /(cot θ + tan θ) mit: α cw = 1,0 1 = 0,6 [1 f ck /250] z = 0,9 d V Rd,s = A sw z f s ywd cot θ f ywd Bemessungswert der Streckgrenze der Querkraftbewehrung s Bügelabstand z Innerer Hebelarm Bewehrung im Lasteinleitungsbereich Vertikalbügel am Balkenende, verteilt im Bereich c A sw = V Ed s/(z f ywd cot θ) [Pos 1] U-förmige Vertikalbewehrung pro Schubdorn A sw = V Ed,i /f yd [Pos 2] Vertikale Bewehrung, stirnseitig * A sw = V Ed,i /f yd [Pos 3] Horizontale (quer) Bewehrung pro Schubdornreihe, stirnseitig A sw = 0,5 V Ed,i /f yd [Pos 4] V Ed,i = V Ed /n mit n = Anzahl der Schubdorne * Hinweis: Die untere Balkenbewehrung muss für eine Zugkraft V Ed berechnet werden. Sie muss außerdem am Balkenende mit Haken oder Schlaufen vollständig verankert werden. Anderenfalls gilt: A sw = 2 V Ed,i /f yd HALFEN HSD EC 16-AT

13 Bemessungsbeispiel - Balken Geometrie, Lastannahmen Verbindung Balken Stütze, V Ed = 750 kn Gewählt: 4 HSD-CRET 134, Beton C25/30; c = 1,5 b w = 600 mm; h = 800 mm d = 760 mm Fugenbreite f = 30 mm Berechnung V Rd,i siehe Seite 6 V Rd,i = 219,3 kn 4 V Rd,i = 4 219,3 = 877,2 kn > 750 kn = V Ed Pos 1: 4 - schnittig Pos 2: 2 - schnittig Pos 3: 1 - schnittig Pos 4: 1 - schnittig Die Positionen müssen außerhalb des Lasteinleitungsbereichs mit einer Länge von l bd verankert werden (Bereich c) V Ed = 750 kn Mindestabmessungen min b w = = 600 mm b w = 600 mm min h = = 600 < h ef = 800 mm Pos 1: Ø = 12 mm s = 150 mm 4 - schnittig 600 Tragfähigkeitsnachweis der Druckstrebe α cw = 1,0 1 = 0,6 [1 f ck /250] = 0,54 z = 0,9 d = 0,9 760 mm = 684 mm cot θ = 1,0; tan θ = 1,0 c = 600 mm V Rd,max = 1, ,54 25/1,5/(1+1) = 1847 kn > 750 kn = V Ed Bewehrung 800 c = 600 mm θ Pos 1 Da V Rd,s V Ed erf. A sw = V Ed s/(z f ywd cot θ) = ³ 150/( ) = 344 mm² pro Reihe Gewählt: Ø 12 mm, s = 150 mm, 4-schnittig, verteilt im Bereich c vorh. A sw = 452 mm² pro Reihe Pos 3 Pos 2 A sw = V Ed,i /f yd = 187,5 10³ / 478 = 392 mm² Gewählt: 2 Ø 12 mm pro Schubdorn, U-förmig vorh. A sw = 452 mm² Pos 3 A sw = V Ed,i /f yd = 187,5 10³ / 478 = 392 mm² Gewählt: 4 Ø 12 mm pro vertikaler Dornreihe, U-förmig vorh. A sw = 452 mm² Pos 4 A sw = 0,5 V Ed,i /f yd = 93,8 10³ / 478 = 196 mm² Gewählt: 2 Ø 12 mm pro horizontaler Dornreihe, U-förmig vorh. A sw = 226 mm² 150 Pos 2: 2 Ø 12 mm pro Dorn Pos 4: 2 Ø 12 mm pro horizontaler Dornreihe Pos 3: 4 Ø 12 mm pro vertikaler Dornreihe 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 13

14 Brandschutz HSD-F Brandschutzmanschetten Bei brandschutztechnischen Anforderungen an Bauteile gemäß DIN 4102 T.2 empfehlen wir, die HALFEN HSD Schubdorne mit Brandschutzmanschetten einzubauen. Die Brandschutzmanschette ist in den Dicken 20 mm (d = 20) und 30 mm (d = 30) lieferbar. Für größere Fugenbreiten ist eine Kombination von Brandschutzmanschetten möglich. Die Einstufung in die Feuerwiderstandsklasse F120 (längsverschiebliche Typen) bzw. F90 (längs- und querverschiebliche Typen) wurde von der MFPA Leipzig bestätigt. h Ø HALFEN HSD Schubdorn HALFEN HSD Shear Dowel Brandschutzmanschette F120 Fire Protection Pad F120 HSD-F für for HSD-CRET d= HSD-D A- A /07 02/16 Fugenplatte (bauseits) HALFEN Brandschutzmanschette b HSD - F d für HSD Schubdorne längsverschieblich HALFEN Schubdorn d 20 oder f Einbauschema HALFEN HSD-F Brandschutzmanschette Hinweis: Die Brandschutzmanschetten HSD-F bestehen aus einem Material, das im Brandfall aufschäumt und die Fuge dicht verschließt. h HSD - F -V i HALFEN HSD Schubdorn HALFEN HSD Shear Dowel Brandschutzmanschette F90 Fire Protection Pad F90 HSD-F V für for HSD-CRET d= HSD-D d für HSD Schubdorne längs- und querverschieblich Bestellbeispiel: Brandschutzmanschette für Dorn Typ Dicke d b j A /16 HSD-F - CRET 124 V - 30 Bei Anforderungen hinsichtlich raumabschließender Funktion gem. DIN EN in Verbindung mit DIN EN , empfehlen wir das Fugenelement PROMASEAL-PL (wie Abb.) zu verwenden. Der Nachweis der raumabschließenden Funktion sowie die Einstufung in die Feuerwiderstandsklasse F90, ist für die Kombination HALFEN Schubdorn mit PROMASEAL-PL durch die MFPA Leipzig bestätigt. Auswahl Brandschutzmanschetten Artikelbezeichnung passend zu HALFEN h / b Ø bzw. i j d = 20 f 30 Schubdorn HSDd = 30 f 40 Schwerlastdorn, längsverschieblich CRET 122 HSD-F-CRET d 120 / CRET 124 HSD-F-CRET d 130 / CRET 128 HSD-F-CRET d 140 / CRET 134 HSD-F-CRET d 180 / CRET 140 HSD-F-CRET d 220 / Einzeldorn, längsverschieblich Set 20 HSD-F 20 - d 110 / Set 22 HSD-F 22 - d 110 / Set 25 HSD-F 25 - d 110 / Set 30 HSD-F 30 - d 110 / Schwerlastdorn, längs- und querverschieblich CRET 122 V HSD-F-CRET 122 V - d 150 / CRET 124 V HSD-F-CRET 124 V - d 160 / CRET 128 V HSD-F-CRET 128 V - d 170 / CRET 134 V HSD-F-CRET 134 V - d 190 / CRET 140 V HSD-F-CRET 140 V - d 220 / Einzeldorn, längs- und querverschieblich Set 20 V HSD-F 20 V - d 110 / Set 22 V HSD-F 22 V - d 110 / Set 25 V HSD-F 25 V - d 110 / Set 30 V HSD-F 30 V - d 110 / PROMASEAL-Silikon PROMASEAL-PL- Fugenelement PROMAT-Kleber HSD-CRET-Hülse HSD-CRET-Dorn Mineralwolle Plattenstreifen, nichtbrennbar f h = Plattenstärke A ad = Dornabstand A HALFEN HSD EC 16-AT

15 Montageanleitung für HALFEN Dorn Lastverteilkörper Gleithülse Nagelplatte zur Befestigung der Hülse an der Schalung alternativ auch mit Befestigungsmagneten für Stahlschalung lieferbar. Erster Betonierabschnitt Die Gleithülsen werden durch Annageln an der Schalung befestigt (Bilder 1 u. 2); dabei ist darauf zu achten, dass die Hülsen exakt in Gleitrichtung ausgerichtet sind. Das über die Hülsenöffnung geklebte Etikett schützt die Hülse gegen das Eindringen von Beton und darf deshalb nicht entfernt werden. Die bauseitige Zusatz- und Aufhängebewehrung ist gemäß den Angaben des Statikers und der Bewehrungspläne einzubauen. Zweiter Betonierabschnitt Nach dem Ausschalen des ersten Betonierabschnittes wird das Füllmaterial in die Fuge eingelegt (Bild 3). Die im Plan angegebene Fugenbreite ist genau einzuhalten. Das Füllmaterial ist auszusparen, so dass die Dorne in die Hülse eingeführt werden können. Die erforderliche Zulagebewehrung ist entsprechend den Angaben des Statikers und der Bewehrungspläne einzubauen. Die Verwendung der Schubdorne ist ohne weitere Maßnahmen für Umweltbedingungen gemäß EN zulässig. Bei Umweltbedingungen mit höheren Anforderungen an den Korrosionsschutz sind Dorne und Gleitrohr satt mit einer Korrosionsschutzmasse, z. B. auf Petrolatebasis, einzustreichen. Werden gemäß den Angaben im Bewehrungsplan besondere Anforderungen an die Feuerwiderstandsdauer gestellt, ist als Füllmaterial in den Fugen nichtbrennbares Material einzusetzen (z. B. Mineralfaser mit einem Raumgewicht von ca. 110 kg/m 3 nach DIN 4102 T 4). Bei brandschutztechnischen Anforderungen an Bauteile gemäß DIN 4102 T.2 empfehlen wir, die HALFEN HSD Schubdorne mit Brandschutzmanschetten (vgl. Seite 14) einzubauen. HSD-CRET Gleithülse mit Nägeln an der Schalung befestigt Bild 1: Annageln an der Schalung Bild 2: HSD-CRET Schalungsmontage Zulage- und Aufhängebewehrung (bauseits) Seitenansicht 1. Betonierabschnitt 2. Betonierabschnitt Vorderansicht Bild 3: Montage Füllmaterial und Dorne HALFEN HSD-CRET Schubdorn Zulage- und Aufhängebewehrung Füllmaterial Fugenbreite 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 15

16 Einzelschubdorne Produktbeschreibung HALFEN Einzelschubdorne HSD erlauben ein Gleiten in Stabachsenrichtung. Im Normalfall werden die Dorne verwendet, um Querkräfte in beliebiger Richtung zu übertragen. Falls seitliche Verschiebungen berücksichtigt werden müssen, werden die Hülsen HSD-SV verwendet, die eine Querverschiebung erlauben, d. h. die Querkraft wird nur in einer Richtung übertragen. Abmessungen Einzelschubdorne und Hülsen Dorntyp Einzelschubdorn Gleithülsen HSD-S Gleithülsen HSD-SV Dorn Ø Dornlänge L Hülsenlänge L H Nagelplatte Breite/Höhe Hülsenlänge L H Nagelplatte Breite/Höhe HSD-D / /80 HSD-D / /80 HSD-D / /80 HSD-D / /80 HSD-D Einzelschubdorn Dorn HSD-D Werkstoff/Ausführung: A4 = Edelstahl W HSD-D Dornlänge L Bestellbeispiel: Dorn: HSD-D 22 -A4 HALFEN Schubdorn Durchmesser A4 = Werkstoff Edelstahl A4 Hülsen HSD-S und HSD-SV Hülse HSD-S (längsverschieblich) Material: Edelstahl A2 Hülse HSD-SV (längs- und querverschieblich) Material: Edelstahl A2 HSD-S Hülsenlänge L H HSD-SV Hülsenlänge L H Bestellbeispiel: Gleithülse: HSD-SV 22 HALFEN Gleithülse S = Edelstahl A2 SV = A2, quer- u. längsverschieblich für Dorndurchmesser HALFEN HSD-SET Bestellbeispiel: HSD-SET Hülsenlänge L H Set (Dorn + Gleithülse): HSD-SET 22 V -A4 HALFEN Schubdorn-Set mit Dorndurchmesser V = Hülse quer- und längsverschieblich HSD-SET-V Hülsenlänge L H A4 = Dorn Edelstahl A4, Hülse S/SV = Edelstahl A HALFEN HSD EC 16-AT

17 Einzelschubdorne Bemessung Mindestabstände, Bauteildicken, Bügelabstände Dorn Ø Hülse Bauteildicke h min Mindestabstand zwischen zwei Dornen a D,min erf. Dornabstand e min Mindestabstand zum Plattenrand a r,min Randabstand a r HSD-S V 560 Ed,j 1 e v min Rd,c 2 V 240 Ed,j a r v 160 Rd,c HSD-SV a D = Abstand zwischen den Dornen h min = Mindestbauteildicke e min = Mindestachsabstand zwischen den Einzeldornen a r = Mindestrandabstand l c,1 /l c,2 = Abstand zwischen den beiden ersten bzw. zweiten Steckbügeln am Dorn v Rd,c siehe S.9 "Berechnung nach EN :2008" Ø d s Ø d s l c,2 hmin f a r a D e min und a D,min l c,1 a D e min und a D,min Bemessungswiderstände HSD-D in bewehrtem Beton V Rd = min (V Rd,s ; V Rd,c ) Erforderliche Nachweise: Nachweis gegen Durchstanzen V Rd,c (nach EN ) Nachweis gegen Betonkantenbruch V Rd,ce (nach EN ) Nachweis der Stahltragfähigkeit V Rd,s (nach EN ) V Rd,s Bemessungswiderstand der Stahltragfähigkeit V Rd,c Bemessungswiderstand der Betontragfähigkeit Bedingung: A sx = A sy A sx A sy A sy A sx l c c mit l b,net verankern l c + 4 d m mit l b,net verankern 2 d m mit l b,net verankern 2016 HALFEN HSD EC 16-AT 17

18 Einzelschubdorne Bemessung Tragfähigkeiten V Rd für längsverschiebliche Dorne, C25/30 Dorntyp HSD-D 20 l c = 60 mm HSD-D 22 l c = 60 mm HSD-D 25 l c = 70 mm Bauteildicke V Rd [kn] Fugenbreiten Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm , , , ,2 15, ,0 23,9 20,0 17, , ,3 23,9 20,0 17,2 15, , , , , , ,0 26,0 25,8 22,3 19, ,3 28,3 25,8 22,3 19, ,4 30,4 25,8 22,3 19, ,6 30,5 25,8 22,3 19, , , , , ,3 35,3 35,3 31, ,9 37,9 36,0 31, ,5 40,5 36,0 31, ,0 42,2 36,0 31, ,7 44,7 44,7 44,7 - - HSD-D l c1 = 90 mm ,7 47,7 47,7 47, l c2 = 160 mm , , , ,2 - - Die angegebenen Tragfähigkeiten gelten für Dorne in Ausführung A4 (1.4462). A sx = A sy; c nom = 30 mm Tragfähigkeiten V Rd für längs- und querverschiebliche Dorne, C25/30 Dorntyp/Hülse HSD-D 20/ HSD-SV l c = 80 mm HSD-D 22/ HSD-SV l c = 90 mm HSD-D 25/ HSD-SV l c = 100 mm Bauteildicke V Rd [kn] Fugenbreiten Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm. V Rd [kn] Bügelanzahl/ Durchm , , , ,5 13, , , , ,5 13, , , , , , ,9 22,9 22,9 20,1 17, , , , , , ,9 26,9 23,2 20,1 17, , , , , ,1 31,1 31,1 28, , , , , ,8 35,8 32,4 28,2 - - HSD-D 30/ ,6 40,6 40,6 40,6 - - HSD-SV ,3 43,3 43,3 43, l c1 = 110 mm l c2 = 180 mm , , , ,7 - - Die angegebenen Tragfähigkeiten gelten für Dorne in Ausführung A4 (1.4462). A sx = A sy; c nom = 30 mm HALFEN HSD EC 16-AT

19 Ausschreibung und Software Ausschreibungstext, Beispiel HALFEN Schwerlast-Schubdorn, längsverschieblich HALFEN HSD-CRET... Schubdornsystem, mit bauaufsichtlicher Zulassung DIBt Nr.: Z , in Längsrichtung des Dorns verschieblich, zur Querkraftübertragung in Dehnungsfugen zwischen Bauteilen aus Stahlbeton Dorn: Edelstahl der Festigkeitsklasse S690 (W ) Verankerungskörper: Edelstahl der Festigkeitsklasse S275 (W ) Gewindestangen: Edelstahl der Festigkeitsklasse 70 (W ) Alle Komponenten entsprechen mindestens der Korrosionswiderstandsklasse III Maximale Fugenbreite ist 60 mm oder gleichwertig. Dorn- und Hülsenteil liefern und entsprechend den Montageanleitungen des Herstellers einbauen. Dorndurchmesser mm, Stck. Zulagebewehrung gemäß Angaben des Herstellers oder Tragwerkplaners. HALFEN Schwerlast-Schubdorn, längs- und querverschieblich HALFEN HSD-CRET... -V Schubdornsystem, mit bauaufsichtlicher Zulassung DIBt Nr.: Z , in Längs- und Querrichtung des Dorns verschieblich, zur Querkraftübertragung in Dehnungsfugen zwischen Bauteilen aus Stahlbeton Dorn: Edelstahl der Festigkeitsklasse S690 (W ) Verankerungskörper: Edelstahl der Festigkeitsklasse S275 (W ) Gewindestangen: Edelstahl der Festigkeitsklasse 70 (W ) Alle Komponenten entsprechen mindestens der Korrosionswiderstandsklasse III Maximale Fugenbreite ist 60 mm oder gleichwertig. Dorn- und Hülsenteil liefern und entsprechend den Montageanleitungen des Herstellers einbauen. Dorndurchmesser mm, Stck. Zulagebewehrung gemäß Angaben des Herstellers oder Tragwerkplaners. Software Verwenden Sie die kostenlose HALFEN Bemessungssoftware. Die aktuelle Fassung des Bemessungsprogramms steht im Internet unter der Adresse zum Download zur Verfügung. Systemvoraussetzungen: Windows 7 Microsoft.Net Framework 3.5, SP HALFEN HSD EC 16-AT 19

20 ADRESSEN HALFEN Gesellschaft m.b.h. Leonard - Bernstein - Straße Wien Telefon: 01/ , Telefax: 01/ , office@halfen.at Außendienst Regionen LEITUNG VERTRIEB Dipl.-Ing. (FH) Michael Wittmann Telefon: 01/ Mobil: +49 (0) 172/ michael.wittmann@halfen.at VERANKERUNGSTECHNIK, DETAN STABSYSTEME, BEWEHRUNGSTECHNIK, NATURSTEINFASSADE, MAUERWERKSANKER Aussendienst Region Österreich Ost (Wien, Niederösterreich, Oberösterreich, Burgenland, Steiermark) Ing. Heinz Loidolt Telefon: 01/ DW 24 Mobil: 0664/ Ing. Manuel Hofer Telefon: 01/ DW 24 heinz.loidolt@halfen.at Mobil: 0664/ manuel.hofer@halfen.at Aussendienst Region Österreich West (Salzburg, Kärnten, Tirol, Vorarlberg) Ing. Daniel Kucera Telefon: 01/ DW 28 Mobil: 0664/ daniel.kucera@halfen.at MONTAGETECHNIK Key Account Manager Montagetechnik Industrielle Anwendungen Ing. Wolfgang Gollmayr Telefon: 01/ Mobil: 0664/ wolfgang.gollmayr@halfen.at Innendienst Österreich gesamt LEITUNG INNENDIENST Rocco Stadler Telefon: 01/ DW 21 rocco.stadler@halfen.at 2016 HALFEN Gesellschaft m.b.h., gilt auch für auszugsweise Vervielfältigung VERANKERUNGSTECHNIK, BEWEHRUNGSTECHNIK, MONTAGETECHNIK, DETAN STABSYSTEME Werner Ritter Telefon: 01/ DW 22 werner.ritter@halfen.at Katja Wirtz Telefon: 01/ DW 17 katja.wirtz@halfen.at ABTEILUNG FERTIGTEILWERKE TRANSPORTANKERSYSTEME, BETONFASSADE, NATURSTEINFASSADE, MAUERWERKSANKER Doris Fabian Telefon: 01/ DW 29 doris.fabian@halfen.at LEITUNG TECHNIK Dipl.-Ing. Dr. Aleksandra Sretenovic Telefon: 01/ DW 15 aleksandra.sretenovic@halfen.at INTERNET Produkte Druckschriften News Software Referenzobjekte Service Kontakt Unternehmen HINWEIS ZU DIESEM KATALOG Technische und konstruktive Änderungen vorbehalten Die Informationen in diesem Druckerzeugnis basieren auf dem uns bekannten Stand der Technik zur Zeit der Drucklegung. Technische und konstruktive Änderungen bleiben zu jeder Zeit vorbehalten. Die HALFEN Vertriebsgesellschaft mbh übernimmt für die Richtigkeit der Angaben in diesem Druckerzeugnis und eventuelle Druckfehler keinerlei Haftung. R AT - 05/16 PDF 05/16 Das Qualitätsmanagementsystem der HALFEN GmbH ist für die Standorte in Deutschland, Frankreich, Niederlande, Österreich, Polen, der Schweiz und der Tschechischen Republik zertifiziert nach ISO 9001:2008, Zertifikat-Nr. QS-281 HH.