DIN SPEC 1021-4-3-2009 Design of fastenings for use in concrete - Part 4-3 Anchor channels German version CEN TS 1992-4-3 2009《混凝土用紧固零件的设计 第4-3部分 槽锚 德文版本CEN TS 1992-4-3-2009》.pdf

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1、August 2009 Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe DIN 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 21.060.01; 91.080.40Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschi

2、edene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$PE“1453458www.din.deDDIN SPEC 1021-4-3Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton Teil 4-3: Ankerschienen;Deutsche Fassung CEN/TS 1992-4-3:2009Design of fastenings f

3、or use in concrete Part 4-3: Anchor channels;German version CEN/TS 1992-4-3:2009Conception-calcul des lments de fixation pour bton Partie 4-3: Rails dancrage;Version allemande CEN/TS 1992-4-3:2009Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang SeitenD

4、IN CEN/TS 1992-4-33014DIN SPEC 1021-4-3:2009-08 Nationales Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 1992-4-3:2009) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI (Vereinigtes Knigreich) gehalten wird. Auf nationaler Ebene wurden di

5、e 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 gleichbed

6、eutend 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 SPEZIFIKATIO

7、N TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 1992-4-3 Mai 2009 ICS 21.060.01; 91.080.40 Deutsche Fassung Teil 4-3: Ankerschienen Design of fastenings for use in concrete Part 4-3: Anchor channels Conception-calcul des lments de fixation pour bton Partie 4-3: Rails dancrage Diese Technisch

8、e 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 CEN gebeten, ihre Stellungnahmen abzugeben, insbesondere ber die Fra

9、ge, 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 zulssig, entgegenstehende nationale Normen bis zur Entscheidung ber ei

10、ne 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, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlan

11、den, 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 Brssel 2009 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und i

12、n welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. CEN/TS 1992-4-3:2009 DBemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 1.1 Allgemeines . 4 1.4 Ankerschiene, Beanspruchung 4 1.4.3

13、 Nicht behandelte Beanspruchungen . 4 2 Normative Verweisungen 4 3 Begriffe und Formelzeichen . 5 4 Grundlagen der Bemessung 5 5 Bestimmung der Auswirkungen der Einwirkungen . 5 5.2 Ableitung der auf Ankerschienen einwirkenden Krfte. 5 5.2.1 Allgemeines . 5 5.2.2 Zugbeanspruchung. 6 5.2.3 Querbeansp

14、ruchung . 7 5.3 Zugkrfte in einer Zusatzbewehrung. 8 5.3.3 Anker unter Zugbeanspruchung 8 5.3.4 Ankerschienen unter Querbeanspruchung 8 6 Nachweis fr den Grenzzustand der Tragfhigkeit auf Basis der Elastizittstheorie. 9 6.1 Allgemeines . 9 6.2 Widerstand bei Zugbeanspruchung 9 6.2.1 Erforderliche Na

15、chweise. 9 6.2.2 Bemessung der Zusatzbewehrung 10 6.2.3 Stahlversagen 11 6.2.4 Herausziehen . 11 6.2.5 Kegelfrmiger Betonausbruch. 12 6.2.6 Versagen durch Spalten . 16 6.2.7 Versagen durch lokalen Betonausbruch (blow-out) 17 6.2.8 Stahlversagen der Zusatzbewehrung 18 6.2.9 Verbundversagen der Zusatz

16、bewehrung im Betonausbruchkegel 19 6.3 Widerstand bei Querbeanspruchung 19 6.3.1 Erforderliche Nachweise. 19 6.3.2 Bemessung der Zusatzbewehrung 20 6.3.3 Stahlversagen 21 6.3.4 Rckwrtiger Betonausbruch 22 6.3.5 Betonkantenbruch. 22 6.3.6 Stahlversagen der Zusatzbewehrung 26 6.3.7 Verbundversagen der

17、 Zusatzbewehrung im Betonausbruchkrper 26 6.4 Widerstand bei kombinierter Zug- und Querbeanspruchung . 27 6.4.1 Ankerschienen ohne Zusatzbewehrung 27 6.4.2 Ankerschienen mit Zusatzbewehrung. 28 7 Nachweis fr den Grenzzustand der Ermdung. 28 8 Nachweis fr Erdbebenbeanspruchung 28 DIN SPEC 1021-4-3:20

18、09-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 1992-4-3:2009) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokumen

19、ts Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Diese Technische Spezifikation CEN/TS 1992-4-3 Ankerschienen beschreibt die allgemeinen Prinzipien und Anforderungen an Sicherheit, Gebrauchstauglichkei

20、t und Dauerhaftigkeit von Ankerschienen zur Verwendung in Beton zusammen mit besonderen Anforderungen an Bauwerke, die als Untergrund fr die Befes-tigungsmittel dienen. Sie basiert auf dem Konzept des Grenzzustandes, welches in Verbindung mit der Teilsicherheitsmethode verwendet wird. Diese Technisc

21、he Spezifikation enthlt keine Informationen ber die mgliche Anwendung national bestimmbarer Parameter (NDP). CEN/TS 1992-4 Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton ist in die folgenden Teile untergliedert: Teil 1: Allgemeines Teil 2: Kopfbolzen Teil 3: Ankerschienen Teil 4: Dbel Mechanis

22、che Systeme Teil 5: Dbel Chemische Systeme Bezug zu CEN/TS 1992-4-1 Die Grundstze und Anforderungen von CEN/TS 1992-4-3 gelten ergnzend zu den denjenigen aus CEN/TS 1992-4-1. Alle Abschnitte und Unterabschnitte von Teil 1 finden auch auf Teil 3 Anwendung, sofern sie in Teil 3 nicht anders lauten. We

23、itergehende Informationen enthalten die entsprechenden Abschnitte und Unterabschnitte von CEN/TS 1992-4-1. Die Nummerierung der Abschnitte und Unterabschnitte in Teil 3 stellt eine Fortfhrung der Nummerierung der letzten Nummer des relevanten Abschnitts oder Unterabschnitts von Teil 1 dar. Diese Gru

24、ndstze gelten auch fr Bilder und Tabellen in Teil 3 dieser Technischen Spezifikation. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnla

25、nd, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN SPEC 1021-4-3:2009-08 Vornorm

26、CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 4 1 Anwendungsbereich 1.1 Allgemeines 1.1.6 Dieses Dokument sttzt sich auf charakteristische Widerstnde und Abstnde, die in einer Europischen Technischen Spezifikation festgelegt sind. Als Grundlage fr die Bemessung nach dieser CEN/TS mssen in einer Europischen Technischen S

27、pezifikation zumindest die folgenden charakteristischen Werte angegeben sein. as,Rk,N , cs,Rk,N , ls,Rk,N , ss,Rk,N , ss,Rk,V , ls,Rk,V , flexs,Rk,M , 0sRk,M pRk,N pch, ccr,N, scr,N sp,spcr,s cr,c cmin, smin, hmin Grenzwerte fr die Betonfestigkeitsklasse des Verankerungsgrundes 5k Ah, bch, d, hef, h

28、ch, Iy Mi Teilsicherheitsbeiwert fr den Materialwiderstand, siehe auch CEN/TS 1992-4-1:2009, Abschnitt 4 1.4 Ankerschiene, Beanspruchung 1.4.3 Nicht behandelte Beanspruchungen Folgende Beanspruchungen sind durch diese CEN/TS nicht abgedeckt: Querbeanspruchung in Richtung der Schienenlngsachse; Ermdu

29、ngsbeanspruchung; Erdbebenbeanspruchung. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Do

30、kuments (einschlielich aller nderungen). ANMERKUNG Die folgenden Verweise zu Eurocodes sind Verweisungen zu Europischen 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 E

31、urocodes als Europische Normen verffentlicht werden. EN 1992-1-1, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- 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: Allgeme

32、ines DIN SPEC 1021-4-3:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 5 3 Begriffe und Formelzeichen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe und Formelzeichen nach CEN/TS 1992-4-1. 4 Grundlagen der Bemessung 4.5.4 Dieser CEN/TS liegen in Bezug auf die Montage liegen die folgenden Annahmen zu

33、grunde. Diese sollten in den Montageanleitungen bercksichtigt werden. 1) Die Ankerschiene muss an der Schalung oder einer Hilfskonstruktion so befestigt sein, dass whrend dem Platzieren der Bewehrung oder whrend des Einbringens und Verdichten des Betons keine Bewegung der Ankerschiene erfolgt. 2) An

34、forderungen hinsichtlich sorgfltiger Verdichtung des Betons besonders unter dem Bolzenkopf des Ankers und unter der Ankerschiene. 3) Anforderungen hinsichtlich der berprfung und Abnahme der korrekten Montage der Ankerschiene durch qualifiziertes Personal. 4) Ankerschienen nur zu verlegen, indem sie

35、in den nassen Beton gedrckt werden, ist nicht erlaubt. 5) Die folgenden Bedingungen sollten beachtet werden, wenn die Ankerschiene unmittelbar nach dem Betoniervorgang in den feuchten Beton eingerttelt werden. Gre und Anzahl der Befestigungen sind begrenzt auf Ankerschienen mit einer Lnge von b hchs

36、tbeanspruchtes Anker bzw. hchstbeanspruchte Spezialschraubec bei der Bestimmung des ungnstigsten Ankers ist die auf den Anker einwirkende Last in Kombination mit Rand- und Achsabstnden zu betrachten 6.2.2 Bemessung der Zusatzbewehrung Beruht die Bemessung auf der Lastbertragung ber die Zusatzbewehru

37、ng, ist es nicht erforderlich die Versagensart kegelfrmiger Betonausbruch nach Gleichung (7) nachzuweisen, wenn die Zusatzbewehrung so bemessen ist, dass sie die gesamte einwirkende Last aufnimmt. Die Bewehrung sollte auf beiden Seiten der mglichen Versagensflche ausreichend verankert werden. Fr die

38、 Zusatzbewehrung zur Aufnahme der Zuglasten sind die folgenden Bedingungen zu erfllen (siehe auch Bild 4). a) Im Allgemeinen sollte derselbe Bewehrungsdurchmesser fr alle Anker einer Ankerschiene vorgesehen werden. Die Bewehrung sollte aus gerippten Bewehrungsstben (ykf 500 N/mm2) mit einem Durchmes

39、ser ds 16 mm bestehen und als Bgel oder Schlaufen mit einem Biegerollenradius nach EN 1992-1-1 ausgebildet werden. b) Die Zusatzbewehrung sollte so nah wie praktisch mglich neben den Ankern angeordnet werden, weil sie nur dann wirksam im Betonausbruchkrper verankert werden kann. Vorzugsweise sollte

40、die Zusatzbewehrung die Oberflchenbewehrung umschlieen. Nur die Bewehrungsstbe, die sich in einem Abstand ef75,0 h vom Befestigungsmittel befinden, sollten als wirksam angesehen werden. c) Die minimale Verankerungslnge der Zusatzbewehrung im kegelfrmigen Betonausbruchkrper betrgt s14 (Verankerung mi

41、t Winkelhaken, Haken oder Schlaufen) oder s110m (Verankerung ber gerade Stbe mit oder ohne angeschweite Querbewehrung). min dl = in dl =DIN SPEC 1021-4-3:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 11 d) Die Zusatzbewehrung sollte auerhalb des angenommenen Betonausbruchkrpers mit einer Veranke-rungslng

42、e lbdnach EN 1992-1-1 verankert werden. e) Es ist eine wie in Bild 4 a) gezeigte Oberflchenbewehrung anzuordnen. Diese Oberflchenbewehrung ist fr die Krfte aus dem angenommenen Fachwerkmodell zu bemessen, wobei die Spaltkrfte nach 6.2.6 zu bercksichtigen sind. Sind Ankerschienen parallel zum Rand ei

43、nes Bauteils oder in einem schmalen Bauteil angeordnet, ist die Zusatzbewehrung in senkrecht zur Lngsachse der Ankerschiene stehenden Ebenen anzubringen (siehe Bild 4). Legende 1 Zusatzbewehrung 2 Oberflchenbewehrung Bild 4 Anordnung der Zusatzbewehrung 6.2.3 Stahlversagen Die charakteristischen Wer

44、te des Widerstands (Versagen des Ankers), (Versagen der Verbindung zwischen Anker und Schiene), l(lokales Versagen infolge Aufbiegen der Schiene), (Versagen der Spezialschraube) und (Versagen infolge Durchbiegung der Schiene) sind in der relevanten Europischen Technischen Spezifikation zu finden. as

45、,Rk,Ncs,Rk,Ns,Rk,Nflexs,sRk,NRk,M6.2.4 Herausziehen Der charakteristische Wert fr den Widerstand bei Versagen infolge von Herausziehen ist in der relevanten Europischen Technischen Spezifikation angegeben. pRk,NANMERKUNG Der charakteristische Widerstand wird durch die Betonpressung unter dem Kopf de

46、s Ankers nach Gleichung (5) begrenzt: pRk,NNucr,cubeck,hpRk,6 = fAN (5) DIN SPEC 1021-4-3:2009-08 Vornorm CEN/TS 1992-4-3:2009 (D) 12 Dabei ist hA die lastabtragende Aufstandsflche des Bolzenkopfes = ( )22h4d im Fall eines runden Kopfes; (6) dcubeck,fdie charakteristische Wrfeldruckfestigkeit der Be

47、tondruckfestigkeitsklasse unter Bercksichtigung der Grenzen nach der relevanten Europischen Technischen Spezifikation; Nucr, = 1,0 fr Befestigungsmittel im gerissenen Beton = 1,4 fr Befestigungsmittel im ungerissenen Beton. 6.2.5 Kegelfrmiger Betonausbruch 6.2.5.1 Charakteristischer Widerstand Der c

48、harakteristische Widerstand eines einzelnen Ankers einer Ankerschiene betrgt nach Gleichung (7): Nucr,Nre,Nc,Ne,Ns,0cRk,cRk, = NN(7) Die verschiedenen Einflussgren in Gleichung (7) werden nachfolgend erlutert. 6.2.5.2 Charakteristischer Widerstand eines einzelnen Ankers Der charakteristische Widerst

49、and eines einzelnen Ankers in gerissenem Beton, dessen Tragverhalten nicht durch benachbarte Anker oder Bauteilrnder beeinflusst wird, betrgt N8,51,5efcubeck,ch0cRk,hfN = (8) Dabei ist ch der Beiwert zur Bercksichtigung des Schieneneinflusses auf die Betonausbruchlast; zu finden in der relevanten Europischen Technischen