DIN SPEC 1021-4-2-2009 Design of fastenings for use in concrete - Part 4-2 Headed fasteners German version CEN TS 1992-4-2 2009《混凝土用紧固零件的设计 第4-2部分 有头紧固件 德文版本CEN TS 1992-4-2-2009》.pdf

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1、August 2009 Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 21.060.10; 91.080.40Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen versc

2、hiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$PE“1453457www.din.deDDIN SPEC 1021-4-2Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton Teil 4-2: Kopfbolzen;Deutsche Fassung CEN/TS 1992-4-2:2009Design of fastenings fo

3、r use in concrete Part 4-2: Headed fasteners;German version CEN/TS 1992-4-2:2009Conception-calcul des lments de fixation pour bton Partie 4-2 : Elments de fixation tte;Version allemande CEN/TS 1992-4-2:2009Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deDIN CEN/TS

4、 1992-4-2Gesamtumfang 36 SeitenDIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Nationales Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 1992-4-2:2009) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI (Vereinigtes Knigreich) gehalten wird. Auf nationaler Ebene

5、wurden die Arbeiten vom NA 005-07-01 AA Bemessung und Konstruktion von Stahl-beton- und Spannbetontragwerken“/Spiegelausschuss zu CEN/TC 250/SC 2 bzw. dessen Unterausschuss NA 005-07-01-01 AK Befestigungsmittel“ (CEN/TC 250/SC 2/WG 2) begleitet. Eine Europische Technische Spezifikation (CEN/TS) ist

6、gleichbedeutend mit einer Vornorm des deutschen Normenwerkes. Eine Vornorm ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Norm abweichenden Aufstellungsverfahrens vom DIN noch nicht als Norm herausgegeben wird. 2 Vornorm TECHNISCHE SPE

7、ZIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 1992-4-2 Mai 2009 ICS 21.060.10; 91.080.40 Deutsche Fassung Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton Teil 4-2: Kopfbolzen Design of fastenings for use in concrete Part 4-2: Headed Fasteners Conception-calcul des lments de f

8、ixation pour bton Partie 4-2: Elments de fixation tte Diese Technische spezifikation (CEN/TS) wurde vom CEN am 20. Oktober 2008 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des

9、 CEN gebeten, ihre Stellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Norm umgewandelt werden kann. Die CEN Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und die CEN/TS verfgbar zu machen. Es ist z

10、ulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber eine mgliche Umwandlung der CEN/TS in eine EN (parallel zur CEN/TS) beizubehalten. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland

11、, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brs

12、sel 2009 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TS 1992-4-2:2009 DCEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 1.1 Allgemeines . 4 2 Normative Verweisunge

13、n 4 3 Begriffe und Formelzeichen . 4 4 Grundlagen der Bemessung 5 5 Bestimmung der Auswirkungen der Einwirkungen . 5 5.3 Zugkrfte in einer Zusatzbewehrung. 5 5.3.1 Allgemeines . 5 5.3.2 Befestigungsmittel unter Zugbeanspruchung 5 5.3.3 Befestigungen unter Querbeanspruchung . 6 6 Nachweis fr den Gren

14、zzustand der Tragfhigkeit auf Basis der Elastizittstheorie. 6 6.1 Allgemeines . 6 6.2 Widerstand bei Zugbeanspruchung 7 6.2.1 Erforderliche Nachweise. 7 6.2.2 Anordnung der Zusatzbewehrung . 7 6.2.3 Stahlversagen des Befestigungsmittels . 8 6.2.4 Herausziehen des Befestigungsmittels. 8 6.2.5 Kegelfr

15、miger Betonausbruch. 9 6.2.6 Versagen durch Spalten . 14 6.2.7 Versagen durch lokalen Betonausbruch (blow-out) 15 6.2.8 Stahlversagen der Zusatzbewehrung 18 6.2.9 Verbundversagen der Zusatzbewehrung im Betonausbruchkegel 18 6.3 Widerstand bei Querbeanspruchung 19 6.3.1 Erforderliche Nachweise. 19 6.

16、3.2 Bemessung der Zusatzbewehrung 20 6.3.3 Stahlversagen des Befestigungsmittels . 21 6.3.4 Rckwrtiger Betonausbruch 22 6.3.5 Betonkantenbruch. 24 6.4 Widerstand bei kombinierter Zug- und Querbeanspruchung . 32 6.4.1 Befestigungen ohne Zusatzbewehrung 32 7 Nachweis fr den Grenzzustand der Ermdung. 3

17、4 8 Nachweis fr Erdbebenbeanspruchung 34 DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 1992-4-2:2009) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird. Es wird auf

18、 die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Diese Technische Spezifikation CEN/TS 1992-4-2 Kopfbolzen beschreibt die allgemeinen Prinzi

19、pien und Anforderungen an Sicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von Kopfbolzen zur Verwendung in Beton. CEN/TS 1992-4-2 basiert auf dem Konzept des Grenzzustandes, welches in Verbindung mit der Teilsicherheitsmethode verwendet wird. CEN/TS 1992-4 Bemessung der Verankerung von Befesti

20、gungen in Beton ist in die folgenden Teile untergliedert: Teil 1: Allgemeines Teil 2: Kopfbolzen Teil 3: Ankerschienen Teil 4: Dbel Mechanische Systeme Teil 5: Dbel Chemische Systeme Bezug zu Teil 1 dieser Technischen Spezifikation CEN/TS Die Grundstze und Anforderungen von Teil 2 dieser CEN/TS gelt

21、en ergnzend zu den denjenigen aus Teil 1. Alle Abschnitte und Unterabschnitte von Teil 1 finden auch auf Teil 2 Anwendung, sofern sie in Teil 2 nicht anders lauten. Weitergehende Informationen enthalten die entsprechenden Abschnitte und Unterabschnitte von Teil 1 dieser CEN/TS. Die Nummerierung der

22、Abschnitte und Unterabschnitte in Teil 2 stellt eine Fortfh-rung der Nummerierung der letzten Nummer des relevanten Abschnitts oder Unterabschnitts von Teil 1 dar. Diese Grundstze gelten auch fr Bilder und Tabellen in Teil 2. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsi

23、nstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden

24、, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 4 1 Anwendungsbereich 1.1 Allgemeines 1.1.6 Dieses Dokument sttzt sich auf charakteristische Widerstnde und Abstnde, die in einer Europ

25、ischen Technischen Spezifikation festgelegt sind. Als Grundlage fr die Bemessung nach dieser CEN/TS mssen in einer Europischen Technischen Spezifikation zumindest die folgenden charakteristischen Werte angegeben sein: sRk,sRk,Rk,p, V NN ; 0sRk,M ; Ncr,N cr, sc; ccr,sp, scr,sp; spcr,sp; cr, sc cmin,

26、smin, hmin; Grenzwerte fr die Betonfestigkeitsklasse des Verankerungsgrundes; 7642ucrcr, , , , k kkkkk ; ffe; nomh, , l hdd MiTeilsicherheitsbeiwert fr den Materialwiderstand, siehe auch CEN/TS 1992-4-1:2009, Abschnitt 4. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendu

27、ng dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ANMERKUNG Die folgenden Verweise zu Eurocodes sind Verweisungen zu Europischen

28、 Normen und Vornormen. Dies sind die einzigen europischen Dokumente, die zum Zeitpunkt der Verffentlichung dieser CEN/TS zur Verfgung stehen. Nationale Dokumente haben Vorrang bis Eurocodes als Europische Normen verffentlicht werden. EN 1992-1-1, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton

29、- und Spannbetontragwerken Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln fr den Hochbau CEN/TS 1992-4-1:2009, Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton Teil 1: Allgemeines EN 10080, Stahl fr die Bewehrung von Beton Schweigeeigneter Betonstahl Allgemeines EN ISO 13918, Schweien Bolzen u

30、nd Keramikringe fr das Lichtbogenbolzenschweien (ISO 13918:2008) 3 Begriffe und Formelzeichen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe und Formelzeichen nach CEN/TS 1992-4-1. DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 5 4 Grundlagen der Bemessung 4.5.4 Die Bemessung der

31、Schweinhte sollte nach EN 1993-1 erfolgen. 4.5.5 Dieser CEN/TS liegen in Bezug auf die Montage die folgenden Annahmen zugrunde. Diese sollten in den Montageanleitungen bercksichtigt werden. 1) Das Befestigungsmittel sollte an der Schalung oder einer Hilfskonstruktion so befestigt sein, dass whrend d

32、em Platzieren der Bewehrung oder whrend des Einbringens und Verdichten des Betons keine Bewegung des Befestigungsmittels erfolgt. 2) Anforderungen hinsichtlich sorgfltiger Verdichtung des Betons besonders unter dem Bolzenkopf des Befestigungsmittels und unter der Ankerplatte, Festlegungen fr Entlftu

33、ngslcher in Ankerplatten, die grer als 400 mm 400 mm sind. 3) Anforderungen hinsichtlich der berprfung und Abnahme der korrekten Montage der Befestigungsmittel durch qualifiziertes Personal. 4) Die folgenden Bedingungen sollten beachtet werden, wenn die Befestigungsmittel unmittelbar nach dem Betoni

34、ervorgang in den feuchten Beton eingerttelt (nicht hineingedrckt) werden. Die Gre der Ankerplatte berschreitet nicht die Mae 200 mm 200 mm, und die Anzahl der Befestigungsmittel ist auf 4 Kopfbolzen begrenzt, sodass die Ankerplatte whrend des Rttelvor-gangs vom verfgbaren Personal platziert werden k

35、ann. Die Montage erfolgt nach einem Qualittssystem. Nach Beendigung des Rttelvorgangs sollten die Befestigungsmittel nicht bewegt werden. Der Beton unterhalb des Kopfes des Kopfbolzens oder Befestigungsmittels und unter der Ankerplatte sollte sorgfltig verdichtet werden. 5) Das Anschweien der Kopfbo

36、lzen an die Ankerplatte sollte entsprechend den Bestimmungen der relevanten Europischen Technischen Spezifikation erfolgen. 6) Die berprfung und Abnahme der korrekten Montage der Befestigungsmittel wird durch qualifiziertes Personal durchgefhrt. 5 Bestimmung der Auswirkungen der Einwirkungen 5.3 Zug

37、krfte in einer Zusatzbewehrung 5.3.1 Allgemeines In Anwendungsfllen, in denen eine Zusatzbewehrung vorgesehen ist, sollten die Bemessungszugkrfte in der Zusatzbewehrung ber ein geeignetes Fachwerkmodell abgeleitet werden. Die Zusatzbewehrung sollte fr die Aufnahme der gesamten externen auf die Befes

38、tigung einwirkenden Lasten bemessen werden. 5.3.2 Befestigungsmittel unter Zugbeanspruchung Die Bemessungszugkrfte NEd, rein der Zusatzbewehrung sollten unter Verwendung der auf das Befestigungsmittel wirkenden Bemessungslast berechnet werden. DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (

39、D) 6 5.3.3 Befestigungen unter Querbeanspruchung Die Bemessungszuglast NEd, rein der Zusatzbewehrung, die durch die Bemessungsquerlast VEd, die an der Befestigung wirkt, hervorgerufen wird, wird ber Gleichung (1) ermittelt. EdsreEd,1 VzeN += (1) mit (siehe Bild 1) se = Abstand zwischen Bewehrung und

40、 an der Befestigung angreifender Querlast; z = innerer Hebelarm des Betonbauteils 0,85d; 122minchdefIst die Zusatzbewehrung nicht in Richtung der Querlast angeordnet (siehe Bild 10 c), muss dies bei der Ermittlung des Bemessungswerts der Zuglast der Bewehrung bercksichtigt werden. Greifen die Querla

41、sten in unterschiedlicher Gre an den Befestigungsmitteln einer Ankerplatte an, sollte Gleichung (1) fr die Querlast des hchst beanspruchten Befestigungsmittels erfllt werden, woraus sich dann der Bemessungswert der Zuglast der Bewehrung ergibt. hEdV hreEd,N Bild 1 Ausbildung der Bewehrung zur bertra

42、gung von Querlasten aus der Befestigung 6 Nachweis fr den Grenzzustand der Tragfhigkeit auf Basis der Elastizittstheorie 6.1 Allgemeines 6.1.5 Dieser Abschnitt gilt fr den Fall, dass die Krfte auf die Befestigungsmittel auf Basis der Elastizitts-theorie ermittelt wurden. CEN/TS 1992-4-1:2009, Anhang

43、 B, sollte fr den Nachweis nach der Plastizi-ttstheorie verwendet werden. 6.1.6 Der Abstand zwischen den ueren Kopfbolzen benachbarter Gruppenbefestigungen oder der Abstand zu einzelnen Befestigungsmitteln muss betragen. Ncr,sa DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 7 6.2 Widerst

44、and bei Zugbeanspruchung 6.2.1 Erforderliche Nachweise Die erforderlichen Nachweise sind in Tabelle 1 zusammengefasst. 6.2.1.1 Fr Befestigungsmittel ohne Zusatzbewehrung sind die Nachweise nach Tabelle 1, Zeilen 1 bis 5 anzuwenden. 6.2.1.2 Fr Befestigungsmittel mit Zusatzbewehrung sind die Nachweise

45、 nach Tabelle 1, Zeilen 1, 2 und 4 bis 7 anzuwenden. Tabelle 1 Erforderliche Nachweise fr Kopfbolzen unter Zugbeanspruchung GruppenbefestigungEinzelbefestigung hchstbeanspruchtes Befestigungsmittel Gruppenbefestigung 1 Stahlversagen des Befestigungsmittels MssRk,sRd,EdNNN = MssRk,sRd,hEdNNN = 2 Hera

46、usziehen des Befestigungsmittels MppRk,pRd,EdNNN = MppRk,pRd,hEdNNN = 3 Kegelfrmiger Betonausbruch MccRk,cRd,EdNNN = MccRk,cRd,gEdNNN = 4 Spalten MspspRk,spRd,EdNNN =MspspRk,spRd,gEdNNN = 5 Lokaler BetonausbruchaMccbRk,cbRd,EdNNN = MscbRk,cbRd,gEdNNN = 6 Stahlversagen der Bewehrung reMs,reRk,reRd,re

47、Ed,NNN =reMs,reRk,reRd,hreEd,NNN = 7 Verbundversagen aRd,hreEd,NN der Bewehrung aRd,reEd,NN a Nicht gefordert fr Befestigungsmittel mit c 0,5 hef. 6.2.2 Anordnung der Zusatzbewehrung Beruht die Bemessung auf der Lastbertragung ber die Zusatzbewehrung, ist es nicht erforderlich, die Fr die Zusatzbewe

48、hrung zur Aufnahme der Zuglasten sind die folgenden Bedingungen zu erfllen (siehe Versagensart kegelfrmiger Betonausbruch nach Gleichung (4) nachzuweisen, wenn die Zusatzbewehrung so bemessen ist, dass sie die gesamte einwirkende Last aufnimmt. auch Bild 2). DIN SPEC 1021-4-2:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-2:2009 (D) 8 Bild 2 Gruppenbefestigung mit Zusatzbewehrung zur bertragung von Zuglasten und zugehriges Fachwerkmodell Beispiel a) Im Allgemeinen sollte derselbe Bewehrungsdurchmesser fr alle Befestigungsmittel einer Gruppenbe-festigung vorgesehen werden. Die Bewehru