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Dienstag, 19. Februar 2019
Ausgabe 6392 | Nr. 50 | 18. Jahrgang
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Herausgeber: Hilti Deutschland GmbH Hilti Deutschland GmbH email-weiterempfehlendruckansicht

Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für genagelte Verbundbügel Hilti X-HVB

# 05.07.2004

DIBt-Zulassung Z-26.4-46

X-HVB im Verbundträgerbau

Abb. 1 - X-HVB zur Herstellung von Verbundträgerdecken mit Profilblechen und Ortbetonergänzung Abb. 1 - X-HVB zur Herstellung von Verbundträgerdecken mit Profilblechen und Ortbetonergänzung

Der Verbundbügel (Schenkeldübel) Hilti X-HVB ist ein Verbundmittel zur Verdübelung von Verbundträgern im Hochbau unter vorwiegend ruhender Belastung. Darüber hinaus können die Schenkeldübel für die Endverankerung von Verbundplatten eingesetzt werden. Beide Anwendungsfälle sind in der neuen DIBt-Zulassung Z-26.4-46 vom September 2003 geregelt.

Abb. 2 - Hilti Verbundbügel (Schenkeldübel) in den Schenkelhöhen 80, 95, 110, 125, 140 mm zugelassen Abb. 2 - Hilti Verbundbügel (Schenkeldübel) in den Schenkelhöhen 80, 95, 110, 125, 140 mm zugelassen

Die Verbundbügel (Schenkeldübel) werden aus Blechen mit einer Dicke von 2,0 bzw. 2,5 mm gefertigt. Ihre L-Form – bestehend aus dem Befestigungsschenkel und den in die Betonplatte ragenden Tragschenkel – wird durch Kaltumformung hergestellt. Das Sortiment besteht aus den Positionen X-HVB 80, X-HVB 95, X-HVB 110, X-HVB 125 sowie X-HVB 140. Die Ziffer bezeichnet die Nennhöhe des Dübels. Mit diesem Sortiment werden die gängigen, konstruktiven Fälle im Hinblick auf Profilblechgeometrien und Deckenstärken abgedeckt.

Tragfähigkeit und Nachweis

Die Ermittlung der Tragfähigkeit der Schenkeldübel erfolgt auf Basis umfangreicher Push-out Versuche. Die in diesen Versuchen untersuchten Parameter waren unter anderen:

  • Schenkeldübeltyp
  • Betonfestigkeit
  • Positionierung der Schenkeldübel
  • Einfluss von Profilblechen

Im Rahmen des Zulassungsverfahrens wurden die Versuchsdaten in Übereinstimmung mit Eurocode 3, Annex Z, statistisch ausgewertet. Bei der Auswertung wurde zwischen den Versuchen in der Vollplatte und den Versuchen mit Profilblech unterschieden. Zuerst wurde die charakteristische Tragfähigkeit Psol,k sowie der Bemessungswert der Tragfähigkeit Psol,d für die X-HVB Schenkeldübel in der Vollbetonplatte ermittelt. Der Einfluss der Profilbleche wird dann wie üblich durch Abminderungsfaktoren der Werte der Vollplatte erfasst. Diese berücksichtigen die Profilblechgeometrie sowie den Überstand der Schenkeldübel über das Profilblech. Für die statistische Auswertung in der Vollplatte nach Eurocode 3, Annex Z, wurde folgender Ansatz für die theoretische Tragfähigkeit Psol,t der Schenkeldübel (Befestigungsschenkel parallel zum Träger) gewählt:

Psol,t = a * f,c2/3 * h0,75 * b

Dabei steht f,c für die charakteristische Zylinderdruckfestigkeit des Betons, h und b für die Nennhöhe und Nennbreite des jeweiligen Schenkeldübels und a für einen Beiwert zur statistischen Anpassung an die Versuchsergebnisse.) Die Tragfähigkeit in der Vollplatte steigt mit zunehmender Betongüte sowie mit der Höhe des Schenkeldübels. Sie ist nach oben durch die Tragfähigkeit der beiden Setzbolzen ENPH2-21L15 begrenzt. In der Zulassung Z-26.4-46 sind die charakteristischen Werte und die Bemessungswerte tabellarisch in Abhängigkeit von Betongüte, Schenkeldübeltyp und Positionierung zusammengestellt. Die Mindestbetongüte ist C20/25 (~ B 25).

Der Einfluss der Profilbleche auf die Tragfähigkeit, wird durch den Abminderungsfaktoren kt,X-HVB für Profilblechrippen quer zum Träger bzw. kl,X-HVB für Profilblechrippen längs zum Träger erfasst.

Der Ansatz für den Abminderungsfaktor kt,X-HVB wurde formal analog zur Formel für kt für Kopfbolzen gemäß Eurocode 4 (DIN EN 1994-1-1) gewählt. Aus der statistischen Auswertung der Push-out Versuche mit Profilblech folgte:

kt,X-HVB = (0,77/ÖN,R) * (bo/hp) * ((h/hp)-1) £ 1

Im Vergleich zum Abminderungsfaktor kt nach Eurocode 4 (DIN EN 1994-1-1) mit 0,7 ist hier der Faktor mit 0,77 etwas größer. Wesentlicher ist aber, dass keine grundsätzliche Abminderung der Tragfähigkeit bei Vorhandensein eines Profilblechs erforderlich ist. Beispielsweise ergibt sich beim Profilblech Holorib 51 für Betongüten £ C25/30 keine Abminderung im Vergleich mit den Bemessungswerten in der Vollplatte. Eine geringfügige Abminderung gibt es beim Holorib 51 nur bei dreireihiger Anordnung des X-HVB 95 für Betone ≥ C30/37.

In der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung Z-26.4-46 sind Bemessungswerte Psol,d für den Nachweis nach Eurocode 4 (DIN EN 1994-1-1) als auch die Rechenwerte der Dübeltragfähigkeit Ddü für den Nachweis nach den "Richtlinien für die Bemessung und Ausführung von Stahlverbundträgern" angegeben. Das Tragverhalten der Schenkeldübel ist duktil gemäß Eurocode 4 (DIN EN 1994-1-1), bei Anwendung der "Verbundträgerrichtlinie" darf davon ausgegangen werden, dass sich die Schenkeldübel bezüglich ihres Verformungsvermögens wie Kopfbolzendübel verhalten. Somit ist in beiden Fällen die äquidistante Anordnung der Schenkeldübel zwischen kritischen Schnitten möglich.

Vorteile und Anwendungsgebiete

Abb. 3 - Setzen der X-HVB mit dem Hilti Bolzenschubwerkzeug DX 750 – auch durch Profilbleche hindurch Abb. 3 - Setzen der X-HVB mit dem Hilti Bolzenschubwerkzeug DX 750 – auch durch Profilbleche hindurch

Das Befestigen der Schenkeldübel auf den Stahlträgern ist grundsätzlich in der Werkstatt als auch auf der Baustelle möglich. Die Vorteile des genagelten Systems ergeben sich aber vor allem aus der Baustellenmontage:

  • Hohe Flexibilität in Planung und Ausführung
  • Stromlose Direktmontage statt Schweißen
  • Ausführung unabhängig von Witterungseinflüssen
  • Problemlose Montage durch Profilbleche (kein „Betonverlust“ durch Löcher)
  • Anwendbar auch auf beschichteten oder verzinkten Trägern
  • Geringe Investitionskosten, kein spezieller Eignungsnachweis erforderlich
  • Sicherung der Bleche und Setzen der Verbundbügel in einem Arbeitsgang

Insbesondere können bei der Montage durch Profilbleche lange Profilblechtafeln ohne jede Vorbearbeitung über mehrere Träger durchlaufend verwendet werden. Das Vorlochen von Profilblechen ist somit nicht erforderlich. Im Vergleich mit einfeldrig gespannten Profilblechen ergeben sich bei Verwendung langer Profilblechtafeln neben der Durchlaufwirkung noch zusätzliche wirtschaftliche Vorteile durch den reduzierten Befestigungs- bzw. Abdichtungsaufwand der einzelnen Blechtafeln. Die Bemessungswerte eines 19 mm Kopfbolzens sind gegenüber den Bemessungswerten für Hilti Schenkeldübel X-HVB vergleichsweise hoch. Werden jedoch Profilbleche eingesetzt, ist beim Schenkeldübel X-HVB eine grundsätzliche Abminderung der Tragfähigkeiten nicht erforderlich. Darüber hinaus ist – abgesehen vom Verbundblech Cofrasta 70 – eine Abminderung der Tragfähigkeiten der Vollplatte bei den allgemein bauaufsichtlich zugelassenen Profilblechen (Cofrasta 40, Holorib 38, Holorib 51, Haircol 56S) – wenn überhaupt – nur geringfügig erforderlich. Somit reduziert sich auch der Unterschied in der Tragfähigkeit zum Kopfbolzen deutlich.

Konstruktive Randbedingungen

Abb. 4 - Schnelles und einfaches Setzen der Verbundbügel auf der Baustelle ist ohne Stromversorgung möglich Abb. 4 - Schnelles und einfaches Setzen der Verbundbügel auf der Baustelle ist ohne Stromversorgung möglich

In der Zulassung Z-26.4-46 sind allgemeine konstruktive Ausführungsregeln angegeben. Diese bestimmen Achs- und Randabstände der Schenkeldübel bzw. einzuhaltende Abstände der Schenkeldübel zu den Profilblechen. Die Einhaltung der konstruktiven Bedingungen ist insbesondere im Hinblick auf das duktile Tragverhalten zu beachten. Zu Erleichterung für den Planer und Ausführenden werden von Hilti neben der DIBt-Zulassung auch Positionierungszeichnungen der Schenkeldübel für die allgemein bauaufsichtlich zugelassenen Verbundbleche zur Verfügung gestellt. Die minimale Untergrunddicke beträgt 8 mm. Die obere Anwendungsgrenze im Hinblick auf Dicke und Festigkeit des Untergrundes ist in einem Diagramm in der DIBt-Zulassung Z-26.4-46 angegeben. Weiterhin gibt die Zulassung das zu verwendende Bolzensetzwerkzeug, die zugehörige Kartuschenwahl sowie die Energieeinstellung am Setzgerät wieder. Diese ist in Abhängigkeit von der Untergrunddicke vorgegeben. Generell ist die Treibladung Hilti 6,8/18M, Kartuschenfarbe Schwarz, zu verwenden. Die Überprüfung der Energieeinstellung erfolgt auf der Baustelle durch eine einfache Kontrolle des Nagelüberstandes NÜ mittels Lehre. Bei ordnungsgemäß gesetzten Bolzen ist stets ein Abdruck des Schubkolbens auf den Rondellen des Setzbolzens gut erkennbar.

Weitere technische Informationen, eine Bemessungshilfe zum X-HVB sowie die DIBt-Zulassung finden Sie auf www.hilti.de oder gebührenfrei unter Tel. 0800/8885522

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