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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:93-opus-47757
URL: http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2009/4775/


Tragverhalten von Verbunddübeln unter Zugbelastung

Load bearing behaviour of bonded anchors under tension loading

Appl, Jörg-Jochen

pdf-Format:
Dokument 1.pdf (35.950 KB)

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SWD-Schlagwörter: Verbunddübel , Anker <Bauwesen> , Bemessung , Belastung , Beton
Freie Schlagwörter (Deutsch): Zugbelastung
Freie Schlagwörter (Englisch): Bonded Anchors , Adhesive anchors , Design model , Concrete , Tension loading
Institut: Institut für Werkstoffe im Bauwesen
Fakultät: Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Eligehausen, Rolf (Prof. Dr.-Ing.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 19.12.2008
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 30.11.2009
Kurzfassung auf Deutsch: Im Bauwesen werden in zunehmendem Maße Dübel zur Einleitung von Lasten in den erhärteten Beton eingesetzt. Vor allem Befestigungssysteme auf der Grundlage chemischer Mörtel werden vermehrt verwendet. Allerdings fehlte bisher ein genügend genaues Berechnungsmodell zur Bemessung von beliebigen Befestigungen mit Verbunddübeln für unterschiedliche Verankerungstiefen und für verschiedene Verbundfestigkeiten.
In der vorliegenden Arbeit wurde das Tragverhalten von Verbundübeln unter Zugbelastung im ungerissenen und gerissenen Beton unter Berücksichtigung verschiedener Versagensarten untersucht. Zur Klärung des Tragverhaltens wurden umfangreiche numerische Untersuchungen an Einzelverbunddübeln und Gruppenbefestigungen unter Zugbelastung durchgeführt. Variiert wurden dabei die geometrischen und materialspezifischen Randbedingungen.
Die Untersuchungen zeigen, dass eine Vielzahl von Faktoren das Tragverhalten von Verbunddübeln beeinflusst. Auf Basis der numerischen und experimentellen Ergebnisse wurde ein Bemessungsmodell abgeleitet, dass auf dem CC-Verfahren beruht. Dieses berücksichtigt die wesentlichen Einflussparameter auf die Höchstlast. Der Vergleich der rechnerischen Höchstlasten mit den experimentell ermittelten Werten, bestehend aus 439 Gruppenbefestigungen mit Verbunddübeln und 133 Einzelverbunddübeln am Rand zeigt, dass das Bemessungskonzept den Einfluss von geometrischen und Materialspezifischen Parametern auf die Höchstlast realitätsnah erfasst.
Kurzfassung auf Englisch: This thesis presents the results of numerical and experimental work performed to establish a behavioral model that provides the basis for developing design provisions for anchorages to concrete using adhesive bonded anchors. These types of anchorage systems are used extensively yet they are currently incooperated in the design provisions of ACI 318.
The behavioral model is compared to a worldwide data base.

Anchorages to concrete include cast-in-place and post-installed anchors. Post-installed anchors are either mechanical or bonded anchors. The design of anchorages using cast-in-place and post-installed mechanical anchors is covered in ACI 318 Appendix D Anchorage to Concrete. Bonded anchors are used extensively in practice but have not yet been incorporated into the design provisions of ACI 318 Appendix D.
The purpose of this doctoral thesis is to introduce a behavioral model to predict the failure load of anchorage systems with adhesive bonded anchors loaded in tension. It is based on extensive numerical and experimental work that provides a foundation for incorporating design provisions for these types of anchorage systems into ACI 318 Appendix D. The behavioral model is compared to the results of experimental investigations contained in a worldwide data base.

An adhesive anchor is a steel element (threaded rod or deformed bar) inserted into a drilled hole in hardened concrete with a structural adhesive acting as a bonding agent between the concrete and the steel.
For adhesive anchors, the diameter of the drilled hole is not larger than 1,5 times the diameter of the steel element. Adhesive anchors are available in glass or foil capsule systems using organic compounds and in injection systems using organic or inorganic compounds or a mixture of the two in either pre-packaged cartridge systems or bulk injection systems.
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