Auszugsversuche, Probebelastung, Abnahmeversuche

Würth Technical Software

Die Würth Dübelbemessungssoftware kann neben dem Ankergrund Beton auch Mauerwerk diskutieren. Grundlage für die statische Bemessung ist der ANNEX C der ETAG 029 und die entsprechenden Europäisch Technischen Bewertungen (ETA) der verschiedenen Injektionssysteme. Die Ausführung einer Mauerwerkskonstruktion kann sehr vielfältig sein. Aktuell werden oft auf den Wärmedurchgang optimierte Steine verarbeitet. Dieses Ziel ist regelmäßig im Konflikt mit der Tragfähigkeit der Befestigungsmittel. Es finden sich Loch- und Vollsteine, Ziegel- oder Kalksandsteine, klein- und großformatige Steine. Oft sind diese Steine nicht genormt und passen sich regionalen Anforderungen und Gewohnheiten an. Gerade die Steinformate bestimmen die Größe der Ankerplatten. Oft richten sich die Achsabstände der Dübel am Steinformat aus – das führt zu sehr großen Ankerplatten.

Für einen statischen Nachweis des Befestigungsmittels steht dem verantwortlichen Ingenieur im Idealfall eine ETA des Injektionssystems mit dem an der Baustelle vorzufindenden Stein zur Verfügung. Würth als Hersteller von Befestigungsmitteln im Mauerwerk strebt an, hier möglichst viele Steinarten aufzuführen. In der Realität ist dieser Idealfall oft nicht gegeben. Entsprechend werden Baustellenversuche nötig, um zu belastbaren Bemessungsergebnissen zu kommen. Hier stehen Auszugsversuche, Probebelastungen und Abnahmeversuche zur Verfügung. Die Würth Technical Software bietet die Möglichkeit die Ergebnisse dieser Versuche einzugeben. Innerhalb der Software werden dann nach den Regeln, die im vorhergehenden Artikel detailliert beschrieben wurden, die charakteristischen Widerstände ermittelt.

Abläufe im Planungsablauf/ Bemessungsprogramm:

Definieren des Referenzsteins

Bevor Zugversuche in Auftrag gegeben werden, hat der Fachplaner nach den technischen Regeln des DIBt für Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionssysteme im Mauerwerk die Aufgabe diese zu planen. Hierbei muss ein Referenzstein definiert werden. Auf dieser Basis kann ein geeignetes Verankerungsprodukt bzw. eine ETA gewählt werden, nach der bemessen und verarbeitet werden kann. Im gezeigten Beispiel wurde ein Lochstein HLz-16DF als Referenz gewählt.

Wahl des geeigneten Befestigungsmittels

Hiermit kann nach einem Produkt und damit verknüpft einer ETA gesucht werden, das die Verankerungsaufgabe erfüllen kann. Im gezeigten Beispiel wurde das Injektionssystem VM 250 mit einer M12 Ankerstange und einer Siebhülse 20x130 gewählt. Der Fachplaner kann sich schon ein erstes Bild machen, ob und wie die Detailsituation gelöst werden kann. Aus der ETA 16/0757 – Anhang C18 kann ein NRK,ETA von 5 kN ermittelt werden – aus Anhang C1 ein β von 0,86.

Lösungsmöglichkeit 1: Probebelastung

Bei Probebelastungen muss der Anker nicht bis zum Bruch belastet werden. Das Bauwerk selbst wird also nicht geschädigt. Die Höhe der Probebelastung wird vom Fachplaner festgelegt und orientiert sich an der gegebenen Einwirkung bzw. dem Bemessungswiderstand aus der ETA. Im gegebenen Fall wird eine Probebelastung NbP von 5,9 kN in Anlehnung an die ETA angestrebt (NbP = NRk,ETA / β = 5 kN / 0,86 = 5,82 kN). Kann diese Probebelastung im Versuch bestätigt werden, ist die maximale Belastung am Referenzstein erreicht. Sobald dieser Wert im Zugversuch verifiziert wurde, kann auf dieser Basis die Bemessung erfolgen.

Lösungsmöglichkeit 2: Abnahmeversuche

Bei Abnahmeversuchen werden nur bis zu drei Anker höher belastet. Die weiteren Anker werden mit der Abnahmelast beaufschlagt und können für die Befestigungsaufgabe benutzt werden. Mit dem Ziel die volle Tragfähigkeit im Referenzstein ansetzen zu können, ermittelt sich die aufzubringende Abnahmelast NPa zu 5,23 kN (NbA = aProbe × NRk,ETA / β = 0,9 x 5 KN / 0,86 = 5,23 kN). Um diese Lasten zu erreichen müssen bei drei Bruchversuchen mindestens 8,3 kN verifiziert werden (Nu,min = NRk,ETA / (β x 0,7)= 5 KN / (0,86x0,7) = 8,31 kN).

Lösungsmöglichkeit 3: Auszugsversuche

In Auszugsversuchen werden mindestens fünf Anker bis zum Bruch belastet. Aus den Bruchlasten können dann Widerstandswerte errechnet werden. Die Würth Dübelbemessungssoftware kann das übernehmen. Auch hier kann die mögliche Belastung nicht über den Referenzstein hinausgehen. Im gezeigten Beispiel wurde regelmäßig die Zugtragfähigkeit des Geräts erreicht.

Fazit

Bevor Baustellenversuche an Injektionsankern durchgeführt werden können, muss ein Referenzstein durch den Fachplaner definiert sein. Nur so kann ein geeignetes Produkt gewählt werden. Auf Basis der mit dem Produkt verknüpften ETA kann leicht eine Vorbemessung erfolgen und die Frage nach der passenden Baukonstruktion beantwortet werden. In der Zulassung findet sich der charakteristische Widerstand des Dübels im Referenzstein. Mit diesem Wert lassen sich leicht die Lastwerte für die Zugversuche bei Probelbelastungen und Abnahmeversuchen ermitteln. Das Bauwerk wird hierbei nicht beschädigt und dem Durchführenden der Zugversuche geben diese Werte eine klare Orientierung. Es wird schon beim Durchführen der Versuche klar, ob das Ziel erreicht wird. Gerade bei Auszugsversuchen bis zum Bruch, kann es zu einer großen Streuweite in den Versuchsergebnissen kommen. Dies kann beim Bewerten der Ergebnisse im Nachgang nach den Regeln der Statistik zu unbefriedigenden Bauteilwiderständen führen. Eine Planung der Zugversuche durch den Fachplaner gibt ihm Sicherheit in der Wahl der Konstruktion und erspart ihm Überraschungen im weiteren Bauablauf.

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