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zum Archiv 1999

zu Teil 2

Einleitende Bemerkungen

In diesem Teil werden zusätzlich zum Teil 1 Anforderungen, Kriterien und Angaben zur Versuchsdurchführung aufgeführt, die nur für wegkontrolliert spreizende Dübel gelten. Es wird die gleiche Nummerierung der Abschnitte verwendet wie in Teil 1. Ist ein Abschnitt nicht aufgeführt, so gilt Teil 1 unverändert.

2 Geltungsbereich

2.1 Dübel

2.1.1 typen und Wirkungsprinzipien

Zusätzlich zu der in Teil 1, 2.1.1 angegebenen Definition von wegkontrolliert spreizenden Dübeln gelten folgende Bedingungen:

• die Spreizung erfolgt beim Einbau des Dübels, die Größe der Spreizung soll sich bei Belastung des Dübels nicht verändern;
• die Dübel werden in zylindrische Bohrlöcher eingebaut. Spreizkräfte werden während des Dübeleinbaus erzeugt und Zugkräfte werden hauptsächlich durch Reibung in den Beton weitergeleitet.

Wegkontrolliert spreizende Dübel werden durch Hammerschläge oder durch Schläge, die mit Hilfe einer Maschine ausgeführt werden, eingebaut.

Die einwandfreie Verspreizung nach den Einbauvorschriften des Herstellers muss nach der Dübelmontage überprüfbar sein.

Diese Leitlinie gilt für folgende Arten von wegkontrolliert spreizenden Dübeln:

1. Dübel mit Innengewindehülse und innerem Konus, Bild 2.1(a)
2. Dübel mit Außengewindebolzen und innerem Spreizstift, Bild 2.1(b)
3. Dübel mit Innengewindehülse und äußerem Spreizkonus, Bild 2.1(c)
4. Dübel mit Außengewindebolzen und äußerem Spreizkonus, Bild 2.1(d)

Bild 2.1 Beispiele für wegkontrolliert spreizende Dübel

( a) Dübel mit Innengewindehülse

( b) Dübel mit Außengewindebolzen und innerem Spreizstift

( c) Dübel mit Innengewindehülse und äußerem Spreizkonus, gebohrt mit Rundbohrer

( d) Dübel mit Außengewindebolzen und äußerem Spreizkonus, kontrolliert z.B durch Bundbohrer

Bild 5.0 Versuchsanordnung für Setzversuche (schematische Darstellung) (gezeigt ist das Setzen von Dübeln mit Innengewindehülse und innerem Konus)

3 Begriffe

3.2 Besondere Begriffe und Abkürzungen

3.2.1 Allgemeines

Volle Verspreizung:

Verspreizung, die erreicht wird, wenn der Dübel nach den schriftlichen Einbauvorschriften des Herstellers eingebaut wird. Die volle Verspreizung wird bei den Versuchen zur Ermittlung der zulässigen Anwendungsbedingungen verwendet.

Referenz-Verspreizung:

Verspreizung, die durch Aufbringung einer festgelegten Spreizenergie erzielt wird (siehe Tabelle 5.0, Zeile 5). Die Referenz-Verspreizung wird bei den Eignungsversuchen verwendet.

Montage-Verspreizung:

Verspreizung, die durch Aufbringung einer festgelegten Spreizenergie erzielt wird, die im Vergleich zur Referenz-Verspreizung reduziert ist (siehe Tabelle 5.0, Zeile 6). Die Montage-Verspreizung wird bei den Versuchen zur Montagesicherheit verwendet.

4 Anforderungen an Bauwerke

4.1 Mechanische Festigkeit und Standsicherheit (ER 1)

4.1.2 Eignung

4.1.2.8 Lieferung von nicht vormontierten Dübeln

Wenn die Dübel dem Verwender nicht vormontiert geliefert werden, ist die Wirkung einer nicht einwandfreien Montage des Dübels von der Zulassungsstelle zu beurteilen.

5 Nachweisverfahren

5.1 Verfahren zu 4.1 (mechanische Festigkeit und Standsicherheit)

5.1.2 Eignungsversuche

5.1.2.1 Allgemeines

Die Versuchsarten, Versuchsbedingungen und die Anzahl der erforderlichen Versuche sowie die bei den Ergebnissen anzuwendenden Kriterien sind in den Tabellen 5.1 (Dübel zur Verwendung im gerissenen und ungerissenen Beton) und 5.2 (Dübel zur Verwendung nur im ungerissenen Beton) aufgeführt. Im Allgemeinen sind alle Versuche an Einzelbefestigungen ohne Einfluss von Rand- und Achsabstand unter Zugbeanspruchung durchzuführen.

Das Verhalten des Dübels kann sich mit dem Grad der Verspreizung ändern. Der Grad der Verspreizung des Dübels hängt ab von:

• der Energie der entweder mit Hand oder Maschine, einschließlich Setzwerkzeug, ausgeführten Schläge
• der Beschaffenheit (Material, Geometrie, Toleranzen usw.) des Dübels und Setzwerkzeugs
• dem Bohrlochdurchmesser
• der Betonfestigkeitsklasse

Der Einfluss dieser Parameter auf das Dübelverhalten wird durch Versuche mit Referenz-Verspreizung abgedeckt. Referenz-Verspreizung und Montage-Verspreizung werden in Setzversuchen nach den in 5.1.2.2 angegebenen Verfahren ermittelt.

5.1.2.2 Setzversuche

Die Setzversuche werden an jeweils mindestens 5 Dübeln jeder Dübelgröße in Beton der Festigkeitsklasse C50/60 mit einem Bohrer d_cut,m auf der Betonierunterseite (Schalungsseite) eines ungerissenen Betonbauteils durchgeführt. Vor der Verspreizung werden die Dübel nach den schriftlichen Einbauvorschriften des Herstellers eingebaut.

Die Verspreizung der Dübel erfolgt durch eine Schlagvorrichtung (im Allgemeinen z.B. nach DIN 18127, Ausgabe November 1997, oder nach BS 1377: Teil 4: 1990), Typ B und C (siehe Bild 5.0). Die Schlagvorrichtung wird senkrecht zu Dübel und Setzwerkzeug angeordnet. Das Fallgewicht der Schlagvorrichtung erzeugt die Verspreizung durch Schläge auf das Setzwerkzeug. Schlagwerkzeug, Setzwerkzeug und Dübel sollten in einer Linie ausgerichtet sein, um Energieverluste aufgrund zusätzlicher Reibung zu vermeiden, z.B. durch Kürzung des Setzwerkzeugs außerhalb des Betons und/oder durch Verwendung einer speziellen Vorrichtung, die das Setzwerkzeug auf einer Linie mit der Dübelachse hält.

Vor dem ersten Schlag sowie mindestens nach der Zahl der in Tabelle 5.0, Zeilen 5 und 6 angegebenen Anzahl von Schlägen ist die Verspreizung des Dübels zu messen.

Dies geschieht bei Dübeln gemäß Bild 2.1 (a) bis (c) durch Messung der Entfernung zwischen äußerem Ende der Dübelhülse und Oberfläche des Konus bzw. Nagels. Bei Dübeln gemäß Bild 2.1 (d) kann dies durch Messung der Verschiebung des Durchsteckbolzens im Verhältnis zur Betonoberfläche oder durch Messung der Entfernung der Kennzeichnung auf dem Dübel zur Betonoberfläche erfolgen.

Die Montage-Verspreizung wird definiert als die mittlere Verspreizung, die in Setzversuchen mit der Anzahl von Schlägen gemäß Tabelle 5.0, Zeile 6 erzielt wird.

Die Referenz-Verspreizung wird definiert als die mittlere Verspreizung, die in Setzversuchen mit der Anzahl von Schlägen gemäß Tabelle 5.0, Zeile 5 erzielt wird.

Tabelle 5.0 Versuchsbedingungen für Setzversuche

Empfiehlt der Hersteller in seinen schriftlichen Einbauvorschriften das Setzen mit Hilfe einer Maschine, so ist nachzuweisen, dass die bei dem Setzversuch mit Maschine erzielte Montage- und Referenz-Verspreizung mindestens gleich der entsprechenden Verspreizung beim Setzversuch mit Schlagvorrichtung gemäß Bild 5.0 ist.

Die Setzversuche mit Hilfe einer Maschine werden an mindestens 5 Dübeln pro Dübelgröße in Beton der Festigkeitsklasse C50/60 mit Bohrer d_cut,m auf der Betonierunterseite (Schalungsseite) eines ungerissenen Betonbauteils ausgeführt. Das Setzen erfolgt mit der Maschine in vertikaler Richtung aufwärts mit der geringsten Energieleistung aus der Reihe der Maschinen, die in den Einbauvorschriften des Herstellers definiert sind. Es ist darauf zu achten, dass die Maschine in einer Linie mit der Dübelachse ausgerichtet ist. Vor dem ersten Schlag und nach maximal 10 und 15 Sekunden Setzzeit ist die Verspreizung zu messen.

Die Montage-Verspreizung wird im Setzversuch durch die Schlagvorrichtung erzielt. In Setzversuchen mit Maschine muss diese Verspreizung im Durchschnitt nach einer Setzzeit von maximal 10 s erreicht sein.

Die Referenz-Verspreizung wird beim Setzversuch durch die Schlagvorrichtung erzielt. In Setzversuchen mit Maschine muss diese Verspreizung im Durchschnitt nach einer Setzzeit von maximal 15 s erreicht sein.

Tabelle 5.1 Eignungsversuche für wegkontrolliert spreizende Dübel zur Verwendung im gerissenen und ungerissenen Beton

Anmerkungen: siehe Seite 40

5.1.2.3 Einzelheiten der Eignungsversuche

Die Einzelheiten der Eignungsversuche sind in den Tabellen 5.1 und 5.2 enthalten.

Die volle Verspreizung wird durch Setzen des Dübels nach den schriftlichen Einbauvorschriften des Herstellers erreicht, z.B. schließt bei Dübeln mit Innengewindehülse und innerem Konus (Bild 2.1a) die Schulter des Setzwerkzeugs bündig mit der Oberfläche der Hülse ab, bei Dübeln mit Außengewindebolzen und innerem Spreizstift (Bild 2.1b) schließt der Spreiznagel bündig mit dem Bolzen ab, bei Dübeln mit Innengewindehülse und äußerem Spreizkonus ( Bild 2.1c) liegt die Hülse bündig an der Betonoberfläche, bei Dübeln mit Außengewindebolzen und äußerem Spreizkonus ( Bild 2.1d) liegt die Markierung bündig an der Betonoberfläche.

Liegen die Werte der Referenz- und/oder Montage-Verspreizung bei den Setzversuchen unter denen der vollen Verspreizung, so sind diese Werte bei den Eignungsversuchen zu verwenden. Die bei den einzelnen Versuchsreihen aufgebrachte Verspreizung ist in der Spalte "Aufgebrachte Verspreizung" der Tabellen 5.1 und 5.2 definiert.

Referenz- und/oder Montage-Verspreizung können wie folgt erzielt werden:

Dübel gemäß Bild 2.1(a) können mit einem Setzwerkzeug verspreizt werden, das so verkürzt wurde, dass, wenn es auf der Dübelhülse ruht, die für Montage- bzw. Referenz-Verspreizung erforderliche Entfernung zwischen Konus und äußerem Ende der Dübelhülse gewährleistet ist.

Bei Dübeln gemäß Bild 2.1 (b) kann die Länge des Spreiznagels so gekürzt werden, dass, wenn der Spreiznagel bündig mit dem äußeren Ende der Dübelhülse abschließt, der für Montage- bzw. Referenz-Verspreizung erforderliche Weg des Spreiznagels gewährleistet ist.

Bei Dübeln gemäß Bild 2.1 (c) und (d) muss der Mittelwert der tatsächlichen Verspreizung bei den Versuchen gemäß Tabellen 5.1 und 5.2, Zeile 1, gleich der Montage-Verspreizung nach 5.1.2.2 sein und der Mittelwert der tatsächlichen Verspreizung bei den Versuchen gemäß Tabellen 5.1 und 5.2, Zeilen 2 bis 6, gleich der Referenz-Verspreizung nach 5.1.2.2 sein.

Tabelle 5.2 Eignungsversuche für wegkontrolliert spreizende Dübel zur Verwendung nur im ungerissenen Beton

Anmerkungen zu Tabellen 5.1 und 5.2

(1) Dübelgröße

s = klein (smallest)

i = Zwischengröße (intermediate)

m = mittel (medium)

l = groß (largest)

(2) Nur erforderlich für Dübel mit h_ef < 80 mm zur Verwendung in Betonbauteilen mit Bewehrung, deren Achsabstand < 150 mm beträgt.

(3) α siehe Teil 1, 6.1.1.1(d).

Die Werte N^r_Ru,m und N^r_Rk in Gleichung (6.2a,b) sind abgeleitet aus den Versuchen zur Ermittlung der zulässigen Anwendungsbedingungen gemäß 5.1.3 an Einzeldübeln mit voller Verspreizung ohne Einfluss von Rand- und Achsabstand unter Zugbelastung. Diese Versuche sind im gerissenen Beton durchzuführen, wenn die Eignungsversuche im gerissenen Beton durchgeführt oder im ungerissenen Beton, wenn die Eignungsversuche im ungerissenen Beton durchgeführt werden.

(4) Gültig für γ₂ = 1,2, für andere Werte von γ₂ siehe Teil 1, 6.1.2.2.2.

(5) Werden weniger als drei Dübelgrößen zusammen geprüft und/ oder sind die einzelnen Dübelgrößen in Bezug auf Geometrie einander nicht ähnlich, ist die Anzahl der Versuche für alle Dübelgrößen auf 10 zu erhöhen.

(6) Wenn der Variationskoeffizient der Dübelverschiebungen bei einer Last F = 0,5 F_ru,m (F_ru,m = mittlere Versagenslast in einer Versuchsreihe) v> 30 % beträgt, ist die Anzahl der Versuche in dieser Versuchsreihe auf n = 10 zu erhöhen.

Wenn der Variationskoeffizient der Versagenslasten 10  < v< 20 % oder 20< v< 30 % beträgt, ist die Anzahl der Versuche in dieser Versuchsreihe auf n = 10 bzw. n = 20 zu erhöhen.

(7) Die Prüfbedingungen für die Beurteilung der Montage- und Referenz-Verspreizung sind in 5.1.2.2 angegeben.

(8) Sind Dübel in Bezug auf ihre Geometrie einander nicht ähnlich, so sind auch die anderen Dübelgrößen zu prüfen.

(9) Siehe Teil 1, 6.1.1.2(d) wobei Bolzen durch Dübelhülse zu ersetzen ist.

(10) Die Anzahl der zu prüfenden Dübelgrößen kann reduziert werden oder es kann auf diese Versuche verzichtet werden, wenn aufgrund von Erfahrungen nachgewiesen werden kann, dass die Anforderung nach Teil 1, 6.1.1.2(d) erfüllt wird.

(11) Bei Versuchen mit maximalem Drehmoment ist ein Drehmoment von 1,3 Ti_nst, zur Messung der Vorspannkraft erforderlich.

(12) Versuche sind nur erforderlich für Dübel gemäß Bild 2.1 (c) und (d).

Nach Erreichen der vollen Verspreizung des Dübels sind zwei weitere Schläge mit der Schlagvorrichtung gemäß Bild 5.0 aufzubringen.

5.1.3 Versuche zur Ermittlung zulässiger Anwendungsbedingungen

Die Versuchsbedingungen sind in Teil 1, 5.1.3 und Anhang B angegeben. Sie sind in Tabelle 5.4 von Teil 1 zusammengefasst. Diese Tabelle 5.4 gilt für Dübel zur Verwendung im gerissenen und ungerissenen Beton nach Option 1.

Alle Versuche werden durch Setzen der Dübel in Übereinstimmung mit den schriftlichen Einbauvorschriften des Herstellers durchgeführt.

6 Beurteilung der Brauchbarkeit der Dübel für einen vorgesehenen Verwendungszweck

6.1 Beurteilung zu 4.1 (Mechanische Festigkeit und Standsicherheit)

6.1.1 Eignung

6.1.1.1 Kriterien für alle Versuche

(a) Last/Verschiebungsverhalten

Bei wegkontrolliert spreizenden Dübeln kann die Dübelhülse im Bohrloch rutschen. Die Unterschiede bei statischer Reibung und Gleitreibung können zu Schwankungen bei der Last/Verschiebungskurve führen, wie in Bild 6.1a (2) und (5) dargestellt. Darüber hinaus wird im gerissenen Beton nach Überwindung des Reibungswiderstandes die Zuglast durch mechanischen Formschluss des gespreizten Dübels übertragen, was zu einer wesentlich niedrigeren Dübelsteifigkeit führt. Dies kann auch zu einem Abfall der vom Dübel aufgenommenen Last über eine ziemlich kurze Wegstrecke führen, wie in Bild 6.1a (4) und (5) gezeigt. Dies kann nicht als unkontrollierter Schlupf bezeichnet werden.

Die Höchstlast ist die beim Versuch aufgezeichnete maximale Last unabhängig von der Verschiebung.

Bild 6.1.a Typisches akzeptables Last/Verschiebungsverhalten  

Unkontrollierter Schlupf eines Dübels tritt unter Gleitreibungsbedingungen auf, wenn eine Zunahme der Last nur durch Bohrlochungenauigkeiten verursacht wird (z.B. Änderung des Durchmessers über die gesamte Länge, Bohrlochachsabweichungen über die gesamte Länge).

Dies ist zu erkennen, wenn die Verlängerung der Last/Verschiebungskurve die Achse der Verschiebung bei Verschiebungen von δ> 0 (siehe Bild 6.1.b) schneidet. Die Last N, gemäß Teil 1, 6.1.1.1(a) wird durch den horizontalen Verlauf der Last/Verschiebungskurve definiert.

Bild 6.1.b Last/Verschiebungsverhalten mit unkontrolliertem Schlupf  

Da es schwierig ist, die Verlängerung einer Kurve zu zeichnen, kann auf folgende Vereinfachung zurückgegriffen werden.

Ein erster Hinweis auf unkontrollierten Schlupf ist gegeben, wenn die Last/Verschiebungskurve an irgendeiner Stelle unter die lineare Verbindung zwischen Spitzenlast (Höchstlast) und Nullpunkt fällt (siehe Bild 6.1.c).

Bild 6.1.c Last/Verschiebungsverhalten mit unkontrolliertem Schlupf  

Die Last N₁ gemäß Teil 1, 6.1.1.1.a) kann als der niedrigere Schnittpunkt der Geraden mit der Last/Verschiebungskurve definiert werden.

Beim Vergleich der Ergebnisse von Beurteilungen gemäß Bild 6.1.b und 6.1.c ist die in Bild 6.1.b dargestellte Art maßgeblich.

3. Bei jeder Versuchsreihe muss der Variationskoeffizient der Bruchlast kleiner sein als v = 30 %.
   Für einen Variationskoeffizienten 15 %< v< 30 % ist ein zusätzlicher Teilsicherheitsbeiwert in der ETa anzugeben. γ₃ = 1 [v (%)-15]0,03

6.1.1.2 Kriterien für besondere Versuche

4. Drehmomentversuche

   Zusätzlich zu den Anforderungen in Teil 1, 6.1.1.2(d) ist bei Dübeln gemäß Bild 2.1(c) durch Aufbringen eines Drehmoments von T = 1,3 T_inst und Verwendung der längsten Schraube nachzuweisen, dass die Schraube den Konus nicht berührt.

6.1.2 Zulässige Anwendungsbedingungen

6.1.2.1 Kriterien

1. Bei allen Zugversuchen müssen die Anforderungen an das Last/ Verschiebungsverhalten und die Versagenslasten mit den in Teil 1, 6.1.1.1(a) und in diesem Teil 4, 6.1.1.1(a) angegebenen übereinstimmen.

7 Voraussetzungen, unter denen die Zulassung gültig ist

7.3 Montage des Dübels

Bei wegkontrolliert spreizenden Dübeln werden Eignung und zulässige Anwendungsbedingungen erheblich durch die korrekte Verspreizung der Dübelhülse beeinflusst.

In den veröffentlichten Einbauvorschriften des Herstellers muss festgeschrieben sein, wie die korrekte Verspreizung zu erzielen und nachzuprüfen ist. Z.B. kann für Dübel mit Innengewindehülse und innerem Konus ein Setzwerkzeug vorgesehen sein, das eine genau festgelegte Verspreizung des Dübels sicherstellt. Nach der Montage kann das Setzwerkzeug auch zur Überprüfung der korrekten Montage verwendet werden.

Zu Teil 5

ENDE