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Authors: Lehr, Bernhard
Title: Tragverhalten von Verbunddübeln unter zentrischer Belastung im ungerissenen Beton - Gruppenbefestigungen und Befestigungen am Bauteilrand
Other Titles: Loadbearing of bonded anchors under tension load in uncracked concrete - fastening groups and fastenings at the corner
Issue Date: 2003
metadata.ubs.publikation.typ: Dissertation
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-14048
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/187
http://dx.doi.org/10.18419/opus-170
Abstract: 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.
Since about 30 years bonded anchors were used for fixing loads in concrete. In the last years the loadbearing and the load-displacement behavior and the design of the bonded anchors were investigated. About 1200 single bonded anchors and about 350 bonded anchor groups were tested. Three dimensional numerical analysis were performed with the program MASA. In the calculations four types of failure modes are obtained. The group effect can be clearly observed. With the critical spacings scr1 and scr2 a model from FE-calculation is found. To control the FE-analysis a lot of experiments with quadruple bonded fastenings and bonded fastenings at the corner were performed. Several injection mortars were used. Single anchors with the same embedment depth like the quadruple fastenings were tested too. The model found from FE-calculations in relation of the anchor diameter is verified with these tests. If the diameter of the anchors is large and the bond strength of the mortar is high, the failure loads predicted according the model for bonded anchors will be higher than predicted according to the CC-method. Special quadruple tests with bonded anchors were carried out. It can be recognized, that the failure loads of these tests are lower than the failure loads according the model for bonded anchors. Therefore concrete cone failure must be checked. If the concrete cone failure load predicted by the CC-method is lower than the calculated value according the model for bonded anchors, this load will be correct. Fastenings with bonded anchors in thin concrete slabs are not discussed. The load bearing of bonded anchors in cracked concrete is not improved.
Appears in Collections:02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften

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