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Tragverhalten von Verbunddübeln unter zentrischer Belastung im ungerissenen Beton - Gruppenbefestigungen und Befestigungen am Bauteilrand
(2003) Lehr, Bernhard; Eligehausen, Rof (Prof. Dr.-Ing.)
Seit etwa dreißig Jahren werden Verbunddübel zur nachträglichen Befestigung von Lasten in Betonbauteilen eingesetzt. In den vergangenen Jahren wurde das Tragverhalten und die Bemessung solcher Dübel ausführlich erforscht. Hierfür wurden nahezu 1200 Versuche mit Einzeldübeln und etwa 350 Versuche mit Gruppenbe-festigungen durchgeführt. Um das Trag- und Versagensverhalten von Gruppenbefestigungen mit vier Verbunddübeln zu untersuchen, wurden Finite-Element-Berechnungen mit einem nicht-linearen dreidimensionalen FE-Programm (MASA) durchgeführt, durch welche unterschiedliche Versagensarten in Abhängigkeit von der Verankerungstiefe und vom Achsabstand beobachtet werden konnten. Aufgrund der FE-Berechnungen wird ein erster Ansatz für ein Bemessungsmodell gefunden. Im weiteren werden zahlreiche experimentelle Untersuchungen mit Verbunddeinzeldübel in der Fläche und am Bauteilrand sowie Gruppenbefestigungen beschrieben. Aus der Literatur bekannte Bemessungsmodelle werden daran überprüft. Schließlich wird entsprechend den Ergebnissen der FE-Berechnungen ein Berechnungsmodell für Verbunddübelgruppen und Einzelbefestigungen mit Verbunddübel am Bauteilrand entwickelt. Dabei wird die Versagenslast des Einzeldübels mit dem "Uniformed bond model" berechnet. Für die Berücksichtigung von Achs- und Randabständen bei Be-festigungen mit Verbunddübeln wird nicht die Verankerungstiefe, sondern der Dübeldurchmesser herangezogen. Die nach diesem Modell berechnete Bruchlast muß auf die Betonausbruchlast einer gleichartigen Befestigung mit Kopfbolzen mit gleicher Verankerungstiefe begrenzt werden, da diese als die obere Grenze der Betontragfähigkeit darstellt. Die Richtig-keit dieser Annahme wird durch spezieller Versuche überprüft und bestätigt. Die Begrenzung der Bruchlast von Befestigungen mit Verbunddübeln auf die Betonaus-bruchlast von Kopfbolzen – berechnet mit dem CC-Verfahren – ist nur bei Verwendung dicker Ankerstangen und / oder hohen Verbundfestigkeiten maßgebend. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Befestigungen mit Verbunddübeln in ungerissenem Beton, die durch Betonausbruch, Herausziehen oder Stahlbruch versa-gen. Bei Befestigungen am Bauteilrand in dünnen Bauteilen kann die Versagensart "Spalten des Betons" auftreten, die in der vorliegenden Art nicht behandelt wird. Das Tragverhalten von Befestigungen mit Verbunddübeln im gerissenen Beton wird in dieser Arbeit ebenfalls nicht behandelt.