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Infos zum Exzentrizitaetsfaktor kex, zur Zugkraftermittlung,
Abstaenden und Hebelarmen
Allgemeines
Aufgrund diverser Kombinationsmoeglichkeiten der Konsoltypen (Wandbocktypen) U, T, L und
Doppel-L mit den vertikalen Tragprofilen L, T, HUT, KASTEN usw. ergeben sich fuer die
Beanspruchung der Verankerungsmittel (Duebel, Ankerbolzen, Injektionsanker, Bohrschrauben
in Stahl- oder Alu-UK, Holzschrauben, Hinterschnittanker, Steckdorne) auch unterschiedliche
Ansaetze der massgebenden Zugkraefte.
Dabei sind unterschiedliche Einwirkungen (Lasten) zu beruecksichtigen:
Vertikale Lasten:
Momentenwirkung infolge der Eigenlasten der Bekleidung und UK auf symmetrische und
asymmetrische Konsolen (Wandböcke). Abhanegig vom Festpunkttyp 1 ... 6.
Horizontale Lasten:
Massgebend sind insbesondere die Windzukraefte auf asymmetrische Anschluesse
(z.B. T-Tragproil auf L-Konsole). Hier koennen in der Praxis Zugkrafterhoehungen auf
das Verankerungsmittel mit dem Faktor >= 2 auftreten !
Spezialfaelle:
Ein komplexe Kombination von Exzentrizitaeten und damit Zugwirkungen ist z.B. anzutreffen
bei Anschluessen von Seiten- oder Sturzleibungsplatten an Mutterplatten aus Natur- oder
Betonwerkstein mittels Innenwinkeln. Hier wirken alle massgeb. Einwirkungen
(Eigenlast, Windlast, Temperatur/Zwang) exzentrisch und erzeugen dementspr. Zugkraefte
im Ankersystem, z.B. Hinterschnittanker.
Hinweis:
Die moeglichen Kombinationen Konsole / Tragprofil sind abhaengig vom jeweiligen
Webservice. In den Diensten mit Komplettnachweisen sind i.d.R. nur L-Konsolen
verfuegbar. Da in diesen Diensten der gleiche Konsoltyp fuer FP (Festpunkt) und
GP (Gleitpunkt) angesetzt wird, existiert auch nur ein Faktor kex.
Die Faktoren kexfp und kexgp werden in Spezialdiensten mit ggf. unterschiedlichen
Konsolen fuer FP und GP benutzt.
Der Exzentrizitaetsfaktor definiert den Erhoehungsanteil der Zugkraft infolge Momentenwirkung
durch den evtl. vorhandenen Abstand e der Zugkraft-Wirkungslinien im Duebel und der Kraft-
einleitung (z.B. Befestigungsmittel) in die Konsole.
Der Faktor hat einen erheblichen Einfluss auf die Nachweisfuehrung der Verankerungsmittel,
was insbesondere bei den Problemuntergruenden Porenbeton oder Hlz von Interesse ist.
Besondere Aufmerksamkeit erfordern hier asymmetrische Konsolen und/oder
Anschlussvarianten.
Da jeder praktische Anwendungsfall seine Spezifik hat, ist der Faktor ingenieurmaessig
und extern (ggf. Versuche) zu ermitteln und im Webservice als Parameter einzugeben.
Die folgenden Informationen zeigen einige ausgewaehlte Beispiele und Ansaetze fuer
die Beruecksichtigung der Exzentrizitaeten.
Ermittlung der Zugwirkung infolge M aus VHF-Eigenlasten
Die Groesse der Zugkraft ist abhaengig vom Hebelarm adz. Eine reale Ermittlung von adz
ist eine komplexe Problematik, die von diversen Parametern beeinflusst wird, wie z.B.
Steifigkeit Konsole, Ankergrund, Zwischenlage, Anzahl/Gruppen der VAM, Verformungs-
faehigkeit der VAM, Ansatz theoret. Druckzone und Druckverteilung u.a. Fuer die
Bemessungspraxis sind vereinfachte Naeherungsansaetze gefragt, die im
Folgenden erlaeutert werden.
Ansatz Hebelarme / Ermittlung kex, Zugwirkung aus VHF-Windlasten
Die charakteristische Windzugkraft Nk wirkt im Abstand e zur Duebellage.
Der Abstand e1 ergibt sich aus der Definition der Druckzone unter der
Konsole. In der Praxis wird von einer Druckzonenbreite ausgegangen, die
einen Hebelarm e1 = (5/6)*(slx/2) liefert (siehe oben adz).
Naeherungsansatz hier ist die Duebellage in der Mitte des Konsolfusses.
Genauere Werte kex sind zu berechnen unter Beruecksichtigung des
horizontalen Langloches in der Konsole und eines präziseren Ansatzes der
Druckspannungsverteilung incl. Thermostopp.
Asymmetrische Anschluesse
Asymmetrische Wirkungen ergeben sich z.B. bei den praktischen Regelausfuehrungen
L-Konsole mit L- oder T-Tragprofil. Das L-Profil bringt noch die Besonderheit
gleichgerichteter oder entgegengesetzt (vermeiden !) gerichteter Schenkel
gegenueber dem Fuss-Schenkel der Konsole.
Versuche und praktische Werte zeigen, dass auch bei gleicher Richtung der
Schenkel und e = 0 mit einer ca. 30%igen Erhoehung der Duebelzugkraft zu
rechnen ist (Verformungen, Steifigkeitseinflüsse).
Wir empfehlen in diesen Faellen kex = 0.3 anzusetzen, auch, um z.B. Baustellen-
bedingungen (Imperfektionen) zu beruecksichtigen.
Grosse Exzentrizitäten sind zu vermeiden, da hier mit erheblichen
Zugkrafterhöhungen im Verankerungsmittel zu rechnen ist. Ein unguestiges
Beispiel ist die (auch in der Praxis anzutreffende) entgegengesetzte Anordnung
der Schenkel von L-Profilen.
Ein Standardanwendnungsfall sind T-Tragprofile, die auf L-Konsolen geschraubt
oder genietet werden. Hier ist zu unterscheiden zwischen Rand- bzw. Fugenprofilen
mit symmetrischer Nietung und Zwischenprofilen mit asymmetrischer Nietung auf
dem linken oder rechten Flansch.
Empfehlung: L-Profile als Zwischenprofile mit gleichgerichteten Flanschen Profil, Konsole
Symmetrische Anschluesse
Bei komplett symmetrischen Anschluessen ist i.d.R. e = 0 und damit kex = 0.
Imperfektionen und Ausfuehrungstoleranzen rechtfertigen einen Ansatz von
kex = 0.1 ... 0.3
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