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Untersuchungen zum Tragverhalten von Betondübeln in vorwiegend ruhend und nicht ruhend beanspruchten Konstruktionen

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[Quelle: http://d-nb.info]

Betondübel stellen im Verbundbau eine wirtschaftliche und effiziente Alternative zur Sicherung der Verbundfuge dar. Aufgrund verschiedener Forschungsbemühungen und dem Fortschreiten der Brennschnitttechnologie lassen sich mittlerweile mit einem Brennschnitt durch den Steg eines Walzprofils zwei einbaufertige mit kontinuierlichen Ausnehmungsgeometrien versehene Dübelleisten herstellen. Allerdings führten die Forschungsvorhaben der letzten Jahre immer wieder zu neuen, eng miteinander verwobenen Berechnungsformaten für Betondübel. Im Rahmen der Arbeit zeigen sich nach Sichtung und Auswertung verschiedener Bemessungsformate für Betondübel unter ruhender Beanspruchung, über alle Forschungsvorhaben hinweg, immer wieder identische Versagensmechanismen. Die Unterschiede in den Bemessungsgleichungen beschränken sich oftmals auf die zur Kalibrierung genutzten Dübelgeometrien. Ausgehend von den Ergebnissen der Literaturrecherche wird auf Grundlage eigener numerischer und experimenteller Versuchsserien die modulare, statistisch abgesicherte Implementierung neuer Schnittformen und Parameter des umliegenden Betongurts an einem bestehenden Betondübelbemessungskonzept gezeigt. Sowie eine neue schnittformunabhängige Bemessungsgleichung für das Versagen des Stahlzahnes hergeleitet. Aufgrund der augenblicklich nur mit hohen numerischem Aufwand bzw. unter Vernachlässigung des zunehmenden Schlupffortschritts vorhandenen Berechnungsansätze zur Lebensdauerabschätzung wird auf Grundlage eigener und der Literatur entnommener Verbundträgerversuche ein einfacher, praxisorientierter, empirischer Berechnungsansatz zur Ermittlung der Anrisslebensdauer von Betondübeln in Verbundträger vorgestellt.

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Bücher, Broschüren

Befestigungstechnik, Bewehrungstechnik und . .
Rolf Eligehausen zum 70. Geburtstag
2012, 592 S., 24 cm, Hardcover
ibidem

 

 

Rolf Eligehausen hat in seiner Schaffenszeit national und international eine Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsaufgaben in den Bereichen Befestigungstechnik, Bewehrungstechnik, Stahlbetonbau, Verbundbau, Verstärkung von Bauwerken, Brandschutz, Korrosion, Simulation und weiteren Gebieten aus der allgemeinen Bautechnik bearbeitet. Sein 70. Geburtstag war selbstverständlicher Anlass für zahlreiche internationale Fachkollegen aus Forschung und Praxis sowie ehemalige Mitarbeiter, mit einem Fachaufsatz oder auch der Schilderung persönlicher Begebenheiten zu einer Festschrift beizutragen. Die Festschrift beinhaltet über 50 Beiträge von mehr als 80 national und international anerkannten Autoren. Sie veröffentlichen wertvolle Erfahrungen und Erkenntnisse und berichten in den jeweiligen Themengebieten über den aktuellen Stand in Theorie und Praxis.

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Forschungsberichte

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Catherina Thiele, Mayur Patil, Marie Reichert
Verbunddübel im Brandfall
Bauforschung, Band T 3353
2018, 113 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Marktanteil von chemischen Befestigungssystemen ist in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Bei der Betrachtung der Leitlinien fällt auf, dass die Prüfung und Bewertung des Feuerwiderstands von Verbunddübeln im Brandfall nicht ausreichend geregelt ist. Insbesondere die Versagensart Verbundversagen ist nicht ausreichend erforscht. Die Bewertung erfolgt zum aktuellen Zeitpunkt über gutachterliche Stellungnahmen und orientiert sich an den Vorgaben des TR 020, der die Prüfung und Bewertung von mechanischen Befestigungssystemen im Beton für den Brandfall beschreibt. Das Ziel der Forschungsarbeit war, das Verständnis für das Trag- und Verformungsverhalten von Verbunddübeln im Brandfall zu verbessern. Auf dieser Grundlage wurden konkrete Vorschläge für die Durchführung der versuchstechnischen Bestimmung des Herausziehwiderstands von Verbunddübeln im Brandfall gemacht, sowie die Auswertung der Ergebnisse beschrieben.

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Matthias Zöller, Ralf Spilker, Geraldine Liebert, Martin Oswald
Solaranlagen auf Flachdächern im Gebäudebestand. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3000
2016, 121 S., zahlr. Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Eine Möglichkeit zur energiepolitisch gewünschten Steigerung der Nutzung regenerativer Energiequellen besteht in der Errichtung solarthermischer Anlagen und photovoltaischer Solargeneratoren auf sonst nicht genutzten Dachflächen des Baubestands. Bestehende Dächer sind nicht für die Errichtung von Solaranlagen konzipiert. Die Problemstellungen sind bei geneigten - in der Regel eingedeckten - Dächern und Flachdächern verschieden. Der vorliegende Antrag betrifft die Flachdächer, da dort besonders großer Handlungsbedarf besteht. Es ist beabsichtigt, die geneigten Dächer in einem zukünftigen Antrag zu bearbeiten. Wie Praxiserfahrungen zeigen, ergeben sich bei Flachdächern zwei Hauptproblemkreise: 1. Durch unsachgemäße Vorprüfung der Untergründe und fehlerhafte Montage entstehen Schäden, deren Beseitigung einen großen Aufwand erfordern. 2. Abdichtungen weisen bei der Montage solcher Anlagen häufig bereits deutliche Alterungserscheinungen auf und der Konstruktionsaufbau erfüllt darüber hinaus nicht die heute erwünschten Wärmeschutzeigenschaften. Nach Montage der Solarmodule können nachträglich Maßnahmen an der Dachkonstruktion ebenfalls nur mit hohem Aufwand durchgeführt werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die für eine schadensfreie Montage erforderlichen Voruntersuchungen festgelegt, Hinweise für die Erstellung von geeigneten Planungsunterlagen gegeben und die ggf. notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen an der vorhandenen Konstruktion beschrieben werden. Bei der Errichtung von solartechnischen Anlagen und photovoltaischen Solargeneratoren auf neuen Dächern lassen sich deren zusätzlichen Lasten und sonstige Einwirkungen von vorneherein gut planen. Da aber ein sehr großer Teil der Flachdächer im Gebäudebestand vorhanden ist, können und sollten diese Flächen, z. B. von Wohnhäusern oder gewerblich genutzten Gebäuden, zur Aufstellung dieser Anlagen genutzt werden. Zurzeit wird bereits eine Vielzahl von Solaranlagen auf Flachdächern montiert. In sehr vielen Fällen sind aber die abdichtungstechnischen Vorausset

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Catherina Thiele, Michael Weber
Untersuchungen zur Korrelation von Druck- und Zugfestigkeit in alten, niederfesten Betonen als Grundlage für die Bestimmung der Tragfähigkeit von z. B. Befestigungsmitteln. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2990
2016, 194 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der vorliegende Forschungsbericht dokumentiert die experimentelle Untersuchung der Korrelation zwischen Betondruck- und Zugfestigkeit historischer Betone, basierend auf einer umfangreichen Bohrkernentnahme an verschiedenen historischen Tragwerken. Darauf aufbauend erfolgt eine Überprüfung der Gültigkeit des in DIN EN 1992-1-1 für den Neubaufall beschriebenen Verhältnisses auch für Bestandsbetone, da der Einfluss verschiedener last- und zeitabhängiger Faktoren bisher unzureichend erforscht war. Da die Betonzugfestigkeit neben der Querkrafttragfähigkeit auch maßgeblich die Betonausbruchlast von Dübeln oder sonstigen Befestigungsmitteln beeinflusst, erfolgt im Rahmen des vorliegenden Forschungsberichts auch eine experimentelle Überprüfung der Dübeltragfähigkeit in historischen niederfesten Betonen bzw. in eigenschaftsgleichen Referenzbetonen.

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F. Colling, H. J. Blaß, C. Prüfer
Tragfähigkeit von Stabdübelverbindungen
Bauforschung, Band T 3319
2015, 71 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Fachkreisen wird seit Jahren intensiv darüber diskutiert, dass die rechnerischen Tragfähigkeiten von Verbindungen mit Stabdübeln nach DIN 1052:2008 oder DIN EN 1995-1-1:2010 (EC 5) z.T. erheblich geringer sind als nach DIN 1052:1988. Nimmt man an, dass das Berechnungsmodell des Eurocode 5 (Johansen-Theorie) korrekt ist, so würde dies bedeuten, dass bei Verbindungen, die nach "alter" DIN 1052:1988 berechnet wurden, teilweise erhebliche Sicherheitsdefizite bestehen. Daher wurde das Forschungsvorhaben vom DIBt in Auftrag gegeben, in dessen Rahmen das Tragverhalten von Stabdübelverbindungen nochmals umfassend untersucht und bewertet werden sollte. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden insgesamt 1588 verfügbare Versuche aus 7 verschiedenen Forschungsarbeiten zusammenfassend ausgewertet. Die Auswertung der Kurzzeitversuche deutet darauf hin, dass die nach "alter" DIN 1052 berechneten zulässigen Werte um etwa 20 - 25 Prozent überschätzt wurden und entsprechend unter dem heute geforderten Sicherheitsniveau liegen. Die Auswertungen deuten weiterhin darauf hin, dass nach Eurocode 5 berechnete Tragfähigkeiten als konservativ angesehen werden können. Hier bestehen noch Reserven für höhere rechnerische Tragfähigkeiten. Anhand von Versuchen mit Stabdübeln, die im Zuge von Firmenüberwachungen entnommen wurden, konnte eine modifizierte Gleichung für das Fließmoment My abgeleitet werden, die insbesondere bei Stabdübeln mit größeren Durchmessern höhere rechnerische Tragfähigkeiten ergibt. Diese Versuche zeigten weiterhin, dass die vorhandenen Stahlfestigkeiten z.T. deutlich über den zugehörigen Nennfestigkeiten liegen. Weiterhin zeigten die Untersuchungen, dass bei Stabdübelverbindungen, bei denen sich im Versagensfall zwei Fließgelenke ausbilden, ein zusätzlicher "Schlankheitseffekt" im Sinne einer pauschalen Tragfähigkeitssteigerung angesetzt werden könnte. Die Regelungen zur "alten" DIN 1052 wurden aus Versuchen abgeleitet, bei denen diese beiden Effekte (Schlankheit und Überfestigkeiten) enthalten waren. Das bedeutet, dass in

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Jan Hofmann, Carolin Kurz
Tragfähigkeit von Kunststoffdübeln in Vollsteinen unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften und Materialzusammensetzung
Bauforschung, Band T 3289
2013, 190 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die ETAG 020 "PLASTIC ANCHORS FOR MULTIPLE USE IN CONCRETE AND MASONARY FOR NON-STRUCTURAL APPLICATIONS" wurde im Mai 2006 verabschiedet. Die ersten durchgeführten Zulassungsverfahren nach dieser Richtlinie zeigen, dass in bestimmten Bereichen Vorbesserungspotential besteht. Ein Kunststoffdübel kann für die Anwendungsklassen a bis d zugelassen werden. Dabei werden aus den Versuchen zu den Anwendungsbedingungen und zur Funktion des Dübels charakteristische Lasten abgeleitet. Die Versuche in Beton (Kategorie a) müssen mit dem in Annex B angegebenen Beton durchgeführt werden. Erfahrungen zeigen, dass die so gewonnenen Versuchsergebnisse und die daraus abgeleiteten Lasten in fast allen Fällen vergleichbar und reproduzierbar sind. Zudem zeigen Vergleichsversuche, dass die Ergebnisse in der Regel auf der sicheren Seite liegen. Bei Vollmauerwerk (Kategorie b) liegen solche Erfahrungen noch nicht vor. Auch hier werden Versuche zu Anwendungsbedingungen und der Funktion durchgeführt und charakteristische Werte abgeleitet. Diese gelten für die geprüfte Steinart, Steinfestigkeit und Steingröße. Auch wird der maximale Feuchtegehalt des Steines während der Prüfung vorgeschrieben. Vorversuche zeigen, dass trotz der "engen" eingegrenzten Materialeigenschaften die Versuchsergebnisse stark streuen und deutlich voneinander abweichen. D.h., die in den Zulassungsversuchen nach ETAG ermittelten Lastwerte für eine bestimmte Steinart können in Realität mehr oder weniger nach oben oder unten hin abweichen. Grund hierfür ist, dass nicht nur die Steinfestigkeit und der Feuchtegehalt, sondern auch die Zug- und Biegezugfestigkeit, die chemische Zusammensetzung und der Sinterungsprozess einen Einfluss auf die Tragfähigkeit eines Kunststoffdübels in Vollmauerwerk haben. Diese Einflussfaktoren werden derzeit nicht berücksichtigt, sondern sollen durch den Faktor der Steinfestigkeit erfasst werden. Die drei oben genannten Einflüsse müssen jedoch nicht zwingend keinerlei statistischen Zusammenhang zur Steinfestigkeit aufweisen, so dass diese im Z

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Wolters, Kevin; Nonn, Jonas; Rittich, Nils
Fatigue behaviour of composite girders with composite dowels assuming randomly distributed input parameters (kostenlos)
Steel Construction, 2022

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Ein Stück Sicherheit. WDVS-Befestigung
Ausbau + Fassade, 2022

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Penkert, Fabian; Pahn, Matthias
Auszugtragfähigkeit von dünnen Verbunddübeln als Verbindungsmittel in Stahlbetonwandtafeln
Beton- und Stahlbetonbau, 2022

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Becker, Rainer; Scheller, Eckehard; Küenzlen, Jürgen H. R.; Stegmaier, Michael; Kuhn, Thomas
Tragfähigkeiten von Dübel-Systemen mit ETA zur Verankerung in Mauerwerk in Abhängigkeit von dessen Druckfestigkeit
Konstruktiver Ingenieurbau KI, 2022

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Scheller, Eckehard; Küenzlen, Jürgen; Becker, Rainer; Kuhn, Thomas
Versuche am Bau mit Kunststoffdübeln im Beton nach Technischer Regel des DIBt
Beton- und Stahlbetonbau, 2021

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Highlights aus dem Programm 2022