Eingeklebte HSK®-Rohrverbinder
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<strong>Eingeklebte</strong> HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Typ G<br />
Typ L<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Technisches Dossier<br />
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Inhaltsverzeichnis<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
1. Grundlagen und Anforderungen.................................................................................................................... 3<br />
1.1 Allgemeine Grundlagen ....................................................................................................................... 3<br />
1.2 Anforderungen an die HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>........................................................................................ 3<br />
1.3 Mindesteinklebelänge .......................................................................................................................... 3<br />
1.4 Abmessungen der HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>.............................................................................................. 4<br />
1.5 Anforderungen an die Ausfräsung ....................................................................................................... 5<br />
1.6 Bestimmungen für die Ausführung...................................................................................................... 5<br />
2. Entwurf und Bemessung von Verbindungen................................................................................................. 6<br />
2.1 Bemessungskonzept............................................................................................................................. 6<br />
2.1.1 Allgemein........................................................................................................................................ 6<br />
2.1.2 Bemessungsverfahren...................................................................................................................... 6<br />
2.1.3 Bemessungsverfahren nach EC 5 .................................................................................................... 6<br />
2.1.4 Bemessungswert der Einwirkung.................................................................................................... 6<br />
2.2 Materialanforderungen......................................................................................................................... 7<br />
2.2.1 Klebstoff.......................................................................................................................................... 7<br />
2.2.2 Holz................................................................................................................................................. 7<br />
2.2.3 HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>....................................................................................................................... 7<br />
2.3 Dauer der Lasteinwirkung und Nutzungsklassen................................................................................. 8<br />
2.3.1 Dauer der Lasteinwirkung............................................................................................................... 8<br />
2.3.2 Nutzungsklasse................................................................................................................................ 8<br />
2.3.3 Modifikationsbeiwerte kmod............................................................................................................. 8<br />
2.4 Beanspruchung in Richtung der Stabachse .......................................................................................... 9<br />
2.4.1 Tragsicherheitsnachweis ................................................................................................................. 9<br />
2.4.2 Mindestabstände bei Zug- oder Druckbeanspruchung .................................................................... 9<br />
2.4.3 Bemessungswerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit von Gewindestäben......................... 10<br />
2.4.4 Grenzzugkräfte von Anschlussstäben (Gewindebolzen) ............................................................... 10<br />
2.4.5 Nachweise des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s Typ G ............................................................................... 11<br />
2.4.6 Nachweise des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s Typ L................................................................................ 12<br />
2.4.7 Nachweis der Festigkeit im Nettoquerschnitt................................................................................ 13<br />
2.4.8 Querzugnachweis im Grundmaterial............................................................................................. 13<br />
2.5 Beanspruchung rechtwinklig zur Stabachse....................................................................................... 13<br />
2.5.1 Allgemein...................................................................................................................................... 13<br />
2.5.2 Nachweis bei Beanspruchung rechtwinklig zur Stabachse ........................................................... 14<br />
2.6 Tragsicherheit mit Temperatureinfluss .............................................................................................. 15<br />
2.6.1 Allgemein...................................................................................................................................... 15<br />
2.6.2 Anforderungen an die Klebfuge.................................................................................................... 15<br />
2.6.3 Bemessung für den Brandfall........................................................................................................ 15<br />
2.7 Anschlussverformung ........................................................................................................................ 16<br />
2.7.1 Beanspruchung in Richtung der Stabachse ................................................................................... 16<br />
3. Montageanweisung zum Einkleben von Stahlteilen .................................................................................... 17<br />
3.1 Allgemein........................................................................................................................................... 17<br />
3.2 Bohrung und Positionierung des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s.................................................................... 17<br />
3.3 Vorgehen............................................................................................................................................ 17<br />
4. Anwendungsbeispiele.................................................................................................................................. 18<br />
5. Wichtige Hinweise zur Haftung .................................................................................................................. 19<br />
6. Anhang ........................................................................................................................................................ 20<br />
6.1 Literatur ............................................................................................................................................. 20<br />
6.2 Aufsätze, Referate, Berichte .............................................................................................................. 20<br />
6.3 Normen, bauaufsichtliche Zulassungen, Empfehlungen.................................................................... 21<br />
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1. Grundlagen und Anforderungen<br />
1.1 Allgemeine Grundlagen<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Die Ausführung eingeklebter HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> in tragende Holzbauteile erfordert die besondere Sachkunde<br />
der damit beauftragten Personen und eine Ausstattung der Betriebe mit den entsprechenden Einrichtungen. Die<br />
in dieser Dokumentation aufgeführten Angaben basieren auf der Grundlage der DIN 1052:2008-12 und werkseigenen<br />
Versuchen zur Erlangung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung. Weitergehende, nationale Normen<br />
und Bestimmungen müssen bei der Bemessung und Ausführung berücksichtigt werden.<br />
1.2 Anforderungen an die HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Die Bemessungsangaben gelten für Verbindungen in Bauteilen aus Holz mit eingeklebten HSK ® -<br />
<strong>Rohrverbinder</strong>n. Die Oberfläche der HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> kann verzinkt oder unverzinkt sein. Die Stahlgüte<br />
muss den in der Bemessung gemachten Angaben entsprechen.<br />
1.3 Mindesteinklebelänge<br />
Die Einklebelänge muss mindestens der Länge des profilierten Grundkörpers entsprechen.<br />
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1.4 Abmessungen der HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> Typ G HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> Typ L<br />
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1.5 Anforderungen an die Ausfräsung<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Die Nutbreite beträgt 5,0 mm. Die Holzbearbeitung sollte kurz vor dem Einkleben erfolgen, um eine gute Haftung<br />
zwischen Holz und Kleber zu gewährleisten. Die Ausfräsung ist vor dem Verkleben z.B. mit Druckluft zu<br />
säubern.<br />
1.6 Bestimmungen für die Ausführung<br />
Die Montageanweisungen des Klebstofflieferanten für das Einkleben der Stahlelemente müssen befolgt werden.<br />
Besteht eine Verbindung aus mehreren, zusammenwirkenden HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>n, die in Stabachse auf Zug<br />
beansprucht werden und mit einem anderen Bauteil verschraubt werden, müssen die Muttern so angezogen werden,<br />
dass die Zugkräfte zwischen den einzelnen HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>n gleichmäßig verteilt sind.<br />
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2. Entwurf und Bemessung von Verbindungen<br />
2.1 Bemessungskonzept<br />
2.1.1 Allgemein<br />
Die Konzeption und Bemessung von "<strong>Eingeklebte</strong>n Stahlteilen in tragenden<br />
Holzbauteilen" erfordert die besondere Sachkunde des damit beauftragten Ingenieurs.<br />
2.1.2 Bemessungsverfahren<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Die Angaben zur Bemessung von Verbindungen setzen ein semiprobabilistisches<br />
Bemessungskonzept voraus. Dabei wird zwischen Grenzzuständen der Tragfähigkeit und<br />
der Gebrauchstauglichkeit unterschieden und es werden die für den Grenzzustand der<br />
Tragfähigkeit massgebenden Lasten mit entsprechenden Sicherheitsbeiwerten<br />
multipliziert.<br />
2.1.3 Bemessungsverfahren nach EC 5<br />
Verschiedene europäische Tragwerksnormen berücksichtigen ein semiprobabilistisches<br />
Bemessungsverfahren nach der Grundlage des EUROCODE (EC5. resp. EC1). Die DIN<br />
1052:2008-12 ist die deutsche Norm für Tragwerke in Holz und basiert auf dem EC5.<br />
Die in diesem Kapitel aufgeführten Angaben basieren auf den Angaben der DIN 1052:2008-12<br />
Für Bemessungsverfahren die auf dem Konzept mit zulässigen Spannungen beruhen<br />
dürfen die Angaben in diesem Kapitel nicht verwendet werden!<br />
2.1.4 Bemessungswert der Einwirkung<br />
Der Bemessungswert der Beanspruchung "Ed“ wird nach DIN 1055-100, "Einwirkungen<br />
auf Tragwerke, Teil 100 Grundlagen der Tragwerksplanung" bestimmt:<br />
Grundkombination:<br />
Außergewöhnliche Situation:<br />
Erdbeben:<br />
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2.2 Materialanforderungen<br />
2.2.1 Klebstoff<br />
2.2.2 Holz<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
2-Komponenten Polyurethanklebstoff (PURBOND ® CR421)<br />
2-Komponenten Epoxydharzklebstoffe (WEVO EP32S)<br />
Holzart: Fichte und Tanne, Furnierschichtholz<br />
Das Einkleben in andere Holzarten ist nur nach Rücksprache mit dem<br />
Klebstoffhersteller möglich.<br />
Festigkeitsklasse: Empfohlene Mindestanforderung:<br />
Vollholz C24 oder Brettschichtholz GL24h<br />
Holzfeuchte beim Einkleben: Normalfall: U: ≤ 15%;<br />
Bei später zu erwartenden Ausgleichsfeuchten von u < 12% sollte die Holzfeuchte<br />
in etwa der Ausgleichsfeuchte im Gebrauchszustand entsprechen<br />
(~+2; -3%)<br />
Holztemperatur beim Einkleben: t≥ 18°<br />
Weitere Grundmaterialien: Das Einkleben in andere Grundmaterialien ist nur nach<br />
Absprache mit der TiComTec GmbH zu empfehlen.<br />
2.2.3 HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Festigkeitsklasse: S235 und S355,<br />
Durchmesser: Außendurchmesser 50 mm<br />
Oberfläche: Blank oder verzinkt<br />
Die Oberfläche ist vor der Verklebung zu reinigen.<br />
Stahltemperatur beim Einkleben: t≥ 18°<br />
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2.3 Dauer der Lasteinwirkung und Nutzungsklassen<br />
2.3.1 Dauer der Lasteinwirkung<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Für die Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit werden je nach zeitlicher<br />
Beanspruchung, "Klassen der Lasteinwirkungsdauer" unterschieden.<br />
2.3.2 Nutzungsklasse<br />
Die Einordnung eines Bauteils in die Nutzungsklassen erfasst die Unterschiede in der klimatischen Einwirkung.<br />
<strong>Eingeklebte</strong> HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> sind für Tragwerksteile der<br />
Nutzungsklassen 1 und 2 (DIN 1052:2008-12) geeignet.<br />
Es wird empfohlen, die Feuchteschwankungen im Holz bei eingeklebten HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> auf ein Minimum<br />
zu reduzieren. Der Einfluss von Holzfeuchteänderungen und daraus resultierenden Zwängungen bez. Risse muss<br />
beachtet werden. Für den Anwendungsbereich sind insbesondere auch die speziellen Anforderungen des verwendeten<br />
Klebstoffes zu beachten!<br />
2.3.3 Modifikationsbeiwerte kmod<br />
Rechenwerte für die Modifikationsbeiwerte kmod für eingeklebte HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> in Voll- und<br />
Brettschichtholz.<br />
Klasse der<br />
Lasteinwirkungsdauer<br />
(KLED)<br />
Größenordnung der<br />
akkumulierten Dauer der charakte-<br />
Nutzungsklasse (NKL)<br />
ristischen Lasteinwirkung 1 2 3<br />
ständig länger als 10 Jahre 0,60 0,60 -<br />
lang 6 Monate bis 10 Jahre 0,70 0,70 -<br />
mittel 1 Woche bis 6 Monate 0,80 0,80 -<br />
kurz kürzer als eine Woche 0,90 0,90 -<br />
sehr kurz kürzer als eine Minute 1,10 1,10 -<br />
Ausgleichsfeuchten von Holzbaustoffen 10 +- 5% 15 +- 5% 18 +- 6%<br />
Für den Klebstoff PURBOND CR421 ist zu beachten:<br />
- Der Modifikationsfaktor kmod für die Klasse der Lasteinwirkungsdauer „ständig“<br />
nach DIN 1052:2008-12 ist um 15% abzumindern.<br />
- Das Einkleben von Stahlstäben in Lärchenholz ist nicht zulässig.<br />
- Das Einkleben von Stahlstäben ist nur in der Nutzungsklasse 1 zulässig.<br />
- Die Bauteiltemperatur darf 50°C nicht überschreiten.<br />
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2.4 Beanspruchung in Richtung der Stabachse<br />
2.4.1 Tragsicherheitsnachweis<br />
Versagen Stahlstab: Fax,d ≤ Rax,S,d<br />
Versagen Klebfuge im Holz: Fax,d ≤ Rax,K,d<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Um ein duktiles Versagen der Verbindung sicherzustellen, sind die Verbindungen so zu<br />
konzipieren, dass die Streckgrenze des Stahlstabs vor dem Versagen der<br />
Klebstoffverbindung erreicht wird:<br />
Rax,S,d < Rax,K,d<br />
2.4.2 Mindestabstände bei Zug- oder Druckbeanspruchung<br />
Senkrecht zur Faser eingeklebte HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Parallel zur Faser eingeklebte HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong><br />
Einzel- und Gruppenanordnung<br />
Maße in cm<br />
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Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
2.4.3 Bemessungswerte der Streckgrenze und der Zugfestigkeit von Gewindestäben<br />
Streckgrenze Gewindestab: Rax,S,d= Aef,S x fy,b,k /1,1/ γM<br />
Zugfestigkeit Schraubenverbindung: Rax,S,d= Aef,S x fu,b,k /1,25/ γM<br />
Für die Bemessung des Stahlstabes muss der kleinere der beiden Werte angenommen werden.<br />
2.4.4 Grenzzugkräfte von Anschlussstäben (Gewindebolzen)<br />
Empfehlung für die Bemessungswerte in kN je Gewindestab mit metrischem Gewinde<br />
Durchmesser Stahlstab Klassifizierung der Festigkeiten<br />
Nenn-Ø As 4.6 4.8 5.6 5.8 8.8<br />
mm mm² kN kN kN kN kN<br />
M6 20,1 3,99 5,32 4,98 6,64 10,63<br />
M8 36,6 7,26 9,68 9,07 12,10 19,36<br />
M10 58,0 11,50 15,34 14,38 19,17 30,68<br />
M12 84,3 16,72 22,29 20,90 27,87 44,59<br />
M14 116,7 23,15 30,86 28,93 38,58 61,73<br />
M16 157,0 31,14 41,52 38,93 51,90 83,04<br />
M20 245,0 48,60 64,79 60,74 80,99 129,59<br />
M24 353,0 70,02 93,36 87,52 116,69 186,71<br />
M27 459,0 91,04 121,39 113,80 151,74 242,78<br />
M30 561,0 111,27 148,36 139,09 185,45 296,73<br />
1) : Die Stäbe der Festigkeitsklassen 4.6, 5.6 und BSt 500S, St500/580 weisen ein ausgeprägtes duktiles Verhalten auf<br />
2) : Spannungsquerschnitt einer Gewindestange mit metrischem Gewinde.<br />
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2.4.5 Nachweise des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s Typ G<br />
Die Nachweise basieren auf Traglastversuchen an der MPA Wiesbaden<br />
Tragwiderstand des Stahlrohrkörpers:<br />
Stahlgüte: S235<br />
Zugfestigkeit Ru,k = 100,80 kN Ru,d = 91,64 kN<br />
Streckgrenze Ry,k = 67,20 kN Ry,d = 61,09 kN<br />
Tragwiderstand des Holzes: (Bruttoquerschnitt)<br />
Kleinster Querschnitt: 80/80 mm<br />
Holzgüte: C24<br />
Nutzungsklasse= 1; KLED= mittel; kmod= 0,8<br />
Zugfestigkeit: ft,0,k= 14,0 N/mm²<br />
Tragfähigkeit: Rt,0,k= 89,60 kN Rt,0,d= 55,14 kN<br />
Nachweis der Klebefuge:<br />
Nutdurchmesser: da= 50 mm di= 45 mm<br />
Einklebelänge: lad= 100 mm<br />
Klebefläche: Aad= 29845 mm²<br />
Char. Klebfugenfestigkeit: fK1,k= 4,0 N/mm²<br />
Ausziehwiderstand: RK1,k= 119,38 kN RK1,d= 73,46 kN<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Empfehlung: Für die Nutzungsklasse 2 ist der Tragwiderstand der Klebefuge mit dem<br />
Faktor 0,85 zu multiplizieren.<br />
Beispiel:<br />
Traglastversuch an der MPA Wiesbaden mit einer 4er-Gruppe HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>n Typ G<br />
Kraft [kN]<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
Kraft-Verschiebungs-Diagramm<br />
8.8 - Holzversagen oben<br />
5.6 - Schraubenversagen oben<br />
4.6 - Schraubenversagen unten<br />
0<br />
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0<br />
Verschiebung [mm]<br />
Schrauben 4.6 unten Schrauben 5.6 oben Schrauben 8.8 unten<br />
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2.4.6 Nachweise des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s Typ L<br />
Tragwiderstand des Stahlkörpers:<br />
Stahlgüte: S355<br />
Zugfestigkeit Ru,k = 76,50 kN Ru,d = 69,55 kN<br />
Streckgrenze Ry,k = 54,00 kN Ry,d = 49,00 kN<br />
Tragwiderstand des Holzes: (Bruttoquerschnitt)<br />
Kleinster Querschnitt: 80/80 mm<br />
Holzgüte: C24<br />
Nutzungsklasse= 1; KLED= mittel; kmod= 0,8<br />
Zugfestigkeit: ft,0,k= 14,0 N/mm²<br />
Tragfähigkeit: Rt,0,k= 89,60 kN Rt,0,d= 55,14 kN<br />
Nachweis der Klebefuge:<br />
Nutdurchmesser: da= 50 mm di= 45 mm<br />
Einklebelänge: lad= 100 mm<br />
Klebefläche: Aad= 29845 mm²<br />
Char. Klebfugenfestigkeit: fK1,k= 4,0 N/mm²<br />
Ausziehwiderstand: RK1,k= 119,38 kN RK1,d= 73,47 kN<br />
Nachweis der Kleberdübel:<br />
Char. Klebedübelfestigkeit bei nh= 6 Dübelreihen: fKDü,k= 1,30 kN<br />
Anzahl der Klebedübel: neff = 6 x 2 x 4 = 48 Klebedübel<br />
RKDü,k= 48 x 1,30 kN = 62,40 kN<br />
RKDü,d= 62,4 kN x 0,615 = 38,40 kN<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Empfehlung: Für die Nutzungsklasse 2 ist der Tragwiderstand der Klebefuge mit dem<br />
Faktor 0,85 zu multiplizieren.<br />
Zahlreiche Versuche an der MPA Wiesbaden haben die Festigkeitswerte für die Klebedübel bestätigt.<br />
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2.4.7 Nachweis der Festigkeit im Nettoquerschnitt<br />
Empfehlung:<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Als kleinster Holzquerschnitt wird ein Quadratquerschnitt mit der Seitenlänge b x h = 80 x 80 mm²,<br />
entsprechend 6400 mm², oder ein Rundquerschnitt mit einem Durchmesser von d= 80 mm,<br />
entsprechend 5026 mm², empfohlen.<br />
Die Fehlfläche eines HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s beträgt 371 mm².<br />
Die größte Querschnittsschwächung beträgt somit bei einem<br />
Quadratquerschnitt ηQ= 371/6400 = 0,06<br />
Rundquerschnitt ηR= 371/5026 = 0,07<br />
Um den Einfluss der Querschnittsschwächung zu berücksichtigen können die Tragwiderstände für die Bemessung<br />
des Holzes auf der sicheren Seite liegend mit dem Faktor<br />
multipliziert werden.<br />
ηN= 0,90<br />
2.4.8 Querzugnachweis im Grundmaterial<br />
Bei Zugbeanspruchung quer zur Holzfaser ist ein Nachweis im Grundmaterial zu führen, falls die Einklebelänge<br />
weniger als 0,7 der Bauteilhöhe beträgt.<br />
2.5 Beanspruchung rechtwinklig zur Stabachse<br />
2.5.1 Allgemein<br />
<strong>Eingeklebte</strong> HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> mit einer Belastung rechtwinklig zur Stabachse können wie herkömmliche<br />
Dübel besonderer Bauart Typ A1/B1 (Appel-Dübel) bemessen werden. Folgende Faktoren haben auf die Tragfähigkeit<br />
quer zur Stabachse einen Einfluss:<br />
- Durchmesser des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s<br />
- Dicke und Stahlgüte des Anschlussbauteils<br />
- Winkel Beanspruchung/Holzfaser<br />
- Einhaltung der Mindestabstände<br />
- Holzqualität (C 24, GL24 ...)<br />
- Rohdichte<br />
- Nutzungsklasse des Bauteils (NKL1)<br />
- Klasse der Lasteinwirkungsdauer der Beanspruchung (KLED-mittel)<br />
Die Bemessung ist gemäß der national gültigen Norm oder dem entsprechenden Anwendungsdokument vorzunehmen.<br />
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2.5.2 Nachweis bei Beanspruchung rechtwinklig zur Stabachse<br />
Versagen Stahlbauteil: FV,d ≤ RV,S,d<br />
Versagen im Holz: FV,d ≤ RV,d<br />
Die Grenzabscherkraft Va,R,d eines Gewindebolzen M16 beträgt:<br />
Festigkeitsklasse Grenzabscherkraft Va,R,d [kN]<br />
4.6 43,9<br />
5.6 54,8<br />
8.8 87,7<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Dübel des Typs A1/B1 (Appel-Dübel) sind so steif, dass die anzuschließende Kraft nahezu vollständig vom<br />
Dübel übertragen wird. Diese These kann auch auf den HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> übertragen werden. Die charakteristische<br />
Tragfähigkeit eines HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s mit dHSK= 50 mm in Faserrichtung kann nach der folgenden<br />
Gleichung berechnet werden:<br />
Rj,0,k= 0,035 x dHSK 1,5<br />
Mindestwerte der charakteristischen Tragfähigkeit im Holz rechtwinklig zur Stabachse unter Beachtung<br />
folgender Bedingungen:<br />
Kraft-Faser Winkel α<br />
HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> Ø50 mm<br />
char. Tragwiderstand bei Beanspruchung senkrecht zur Faser [kN]<br />
° Ø 50<br />
0 12,37<br />
15 12,08<br />
30 11,33<br />
45 10,47<br />
60 9,71<br />
75 9,23<br />
90 9,07<br />
Bei gleichzeitiger Beanspruchung von auf Abscheren und Herausziehen ist der kombinierte Nachweis nach folgender<br />
Gleichung zu führen:<br />
(FV,d / RV,d) 2 + (Fax,d / Rax,d) 2 ≤ 1<br />
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2.6 Tragsicherheit mit Temperatureinfluss<br />
2.6.1 Allgemein<br />
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Für die Bemessung des Tragwerks im Brandfall sind die länder- oder objektspezifischen Anforderungen zu berücksichtigen.<br />
2.6.2 Anforderungen an die Klebfuge<br />
Verbindungen, die für das Tragwerk von existentieller Bedeutung sind, müssen entsprechend den Anforderungen<br />
für den Brandfall bemessen werden. Die erforderliche Klebfugenfestigkeit bei eingeklebten Stahlstäben ist nachgewiesen<br />
mit<br />
PURBOND ® CR421 bis 50°C<br />
und<br />
WEVO EP32S bis 60 °C .<br />
Vorversuche an der MPA Wiesbaden haben gezeigt, dass dieses Temperaturniveau auch auf eingeklebte HSK ® -<br />
<strong>Rohrverbinder</strong> übertragen werden kann.<br />
2.6.3 Bemessung für den Brandfall<br />
Die ISO-Einheits-Temperaturkurve (ISO-Norm 834) sieht im Brandraum für den Zeitpunkt nach 30 min Brandeinwirkung<br />
eine Temperaturdifferenz von ∆T 822°C vor.<br />
Für den Zeitpunkt nach 60 min ist eine Temperaturdifferenz von ∆T 925°C vorgesehen.<br />
Besteht eine Anforderung an das Tragwerk oder die Verbindung für die Feuerwiderstandsklasse F30B (R30)<br />
oder F60B (R60), so ist durch geeignete Maßnahmen sicher zu stellen, dass die klebstoffspezifische Temperatur<br />
in der Klebefuge und im Stahlstab nicht überschritten wird. Dabei ist zu beachten, dass an der Oberfläche liegende<br />
Stahlteile die Wärme auf innen liegende Stahlteile übertragen können.<br />
Ab einer Klebfugentemperatur von 45 °C treten größere plastische Verschiebungen auf.<br />
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2.7 Anschlussverformung<br />
2.7.1 Beanspruchung in Richtung der Stabachse<br />
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Bei der erstmaligen Lasteinwirkung tritt, bis die vollständige Kraftübertragung wirksam<br />
wird, eine plastische Verschiebung (Schlupf) auf. Die unten stehenden Angaben basieren<br />
auf Versuchen an der CTBA in Bordeaux mit Stahlstäben des Ø16mm.<br />
Schlupf pro Stahlstab: w≤ 215 kN/mm<br />
Verschiebungsmodul (Mittelwert): Kser= 215 kN/mm<br />
Verschiebungsmodul (5%-Fraktilwert): Kser,5%= 179 kN/mm<br />
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3. Montageanweisung zum Einkleben von Stahlteilen<br />
3.1 Allgemein<br />
Die Bestimmungen des Klebstoffherstellers sind in jedem Fall einzuhalten.<br />
Anforderungen während des Klebvorgangs bis zum Erreichen der Endfestigkeit:<br />
Raumtemperatur: ≥ 20°C<br />
Materialtemperatur (Holz und Stahl): ≥ 18°C<br />
Holzfeuchtigkeit: ≤ 15%<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
Verbindungen, deren Versagen zum Einsturz von Tragwerksbauteilen führen können, sind<br />
mit besonderer Sorgfalt zu erstellen. Mit einem Montageprotokoll müssen die<br />
Rahmenbedingengen bei der Herstellung nachvollziehbar dokumentiert werden.<br />
Zusätzlich wird empfohlen, nach Absprache mit dem verantwortlichen Ingenieur,<br />
entsprechende Prüfkörper zu erstellen und deren Versagenslast mittels Versuchen bis<br />
zum Bruch zu ermitteln.<br />
3.2 Bohrung und Positionierung des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s<br />
Die erforderliche Bohrung im Grundmaterial ist mit einem Spezialwerkzeug herzustellen. Beim Einbringen des<br />
HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s ist sicherzustellen, dass der Stab im Grundmaterial vollständig mit Klebstoff umschlossen<br />
ist.<br />
3.3 Vorgehen<br />
1. Prüfen von Holzfeuchte, Raum- und Umgebungstemperatur<br />
2. Vergleichen der Qualität des Stahlstabs mit den Bemessungsangaben<br />
3. Vornehmen der Bohrungen für Stahlstab und allfälligen Entlüftungsöffnungen<br />
4. Reinigen des Bohrloches mit Pressluft, entfetten der Stahlteile<br />
5. Einschieben und Positionieren des HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong>s<br />
6. Vorbereitung der Klebstoffkartusche und des Auspressgeräts<br />
7. Klebstoff injizieren<br />
8. Montageprotokoll erstellen<br />
9. Aushärtezeit abwarten<br />
10. Bei Mutternverbindungen gleichmäßiges Anzugsdrehmoment aufbringen<br />
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4. Anwendungsbeispiele<br />
Befestigungspunkte an Brettsperrholz für<br />
Versuche zu dynamischen<br />
Beanspruchungen von Klebeverbindungen<br />
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Knoten eines Fachwerkes<br />
Eingespannte Stützen<br />
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5. Wichtige Hinweise zur Haftung<br />
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Diese Publikation ist mit großer Sorgfalt erstellt worden. Sämtliche hier enthaltene Daten, Informationen und<br />
Empfehlungen basieren auf Grundsätzen, Formeln und Sicherheitsbestimmungen gemäß den technischen Anweisungen,<br />
Bedienungs- und Montageanleitungen und weiteren Unterlagen der TiComTec GmbH, welche zum<br />
Zeitpunkt deren Erstellung als korrekt angesehen werden. Sämtliche darin enthaltenen Daten und Werte sind<br />
während Tests unter Labor- oder anderen kontrollierten Bedingungen erhaltene Durchschnittswerte. Der Anwender<br />
ist selbst für die Verwendung der Daten unter Berücksichtigung der Bedingungen der beabsichtigten<br />
Anwendung des betreffenden Produkts verantwortlich. Der Anwender hat zu prüfen, ob die angeführten Voraussetzungen<br />
und Kriterien mit dem effektiv am Einsatzort übereinstimmen. Die TiComTec GmbH kann allgemeine<br />
Anleitungen und Ratschläge erteilen, für die Wahl des richtigen Produkts für eine spezielle Anwendung und<br />
dessen instruktionskonforme Anwendung trägt aber der Kunde/Anwender alleine die Verantwortung. Alle Produkte<br />
sind in strikter Übereinstimmung mit allen aktuellen Anweisungen, welche von der TiComTec GmbH<br />
veröffentlicht wurden anzuwenden. Die Lieferung der Produkte und der Beratung erfolgen gemäß den Allgemeinen<br />
Geschäftsbedingungen der TiComTec GmbH. Die TiComTec GmbH ist bestrebt ihre Leistungen ständig<br />
weiter zu entwickeln. Deshalb behalten wir uns das Recht vor, Beschreibungen, Spezifikationen etc. ohne Ankündigung<br />
zu ändern. Die TiComTec GmbH haftet nicht für unmittelbare oder mittelbare, Mangel oder Mangelfolgeschäden,<br />
Verluste oder Kosten im Zusammenhang mit der Verwendung oder wegen der Unmöglichkeit der<br />
Verwendung der Produkte für irgendeinen Zweck. Stillschweigende Zusicherungen für die Verwendung oder<br />
Eignung für einen bestimmten Zweck werden ausdrücklich ausgeschlossen.<br />
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6. Anhang<br />
6.1 Literatur<br />
[1] François Colling: Holzbau - Grundlagen und Bemessungshilfen. 2.Auflage,<br />
Vieweg+Teubner, 2008, ISBN 978-3-8348-0259-0<br />
[2] François Colling: Holzbau – Beispiele. 2.Auflage,<br />
Vieweg+Teubner, 2008, ISBN 978-3-8348-0258-3<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
[3] Fördergesellschaft Holzbau und Ausbau GmbH: DIN 1052 Praxishandbuch Holzbau 2. überarbeitete<br />
Auflage, Beuth Verlag GmbH , 2010, ISBN 978-3-410-17176-8<br />
[4] Schneider K.-J.: Bautabellen für Ingenieure. 18.Auflage,<br />
Werner Verlag, 2008, ISBN 978-3-8041-5236-6<br />
[5] Helmuth Neuhaus: Ingenieurholzbau. 2.Auflage,<br />
Vieweg+Teubner, 2009, ISBN 978-3-519-15248-4<br />
6.2 Aufsätze, Referate, Berichte<br />
[6] Bahmer, R.; Bathon, L. (2003): „Mut zu Neuem – 10 m frei spannende Holz-Beton-Verbund-<br />
Flachdecke“, Bauen mit Holz, Bruderverlag, Karlsruhe, 3/2003, Seite 21 – 25<br />
[7] Pörtner, Dr.-Ing. Carsten (2006): Untersuchungen zum Verbund zwischen eingeklebten stiftförmigen<br />
faserverstärkten Kunststoffen und Holz, Schriftenreihe Bauwerkserhaltung und Holzbau, UNI Kassel,<br />
ISBN-13: 978-3-89958-191-1<br />
[8] Bathon, L.; Bletz, O.; Schmidt, J. (2006): „Untersuchungsbericht Nr. 113-06 zur Tragfähigkeit von<br />
PUR-Klebstoffen unter Temperatureinfluss“, Fachhochschule Wiesbaden, Holzbaulabor<br />
[9] Bathon, L.; Bletz, O. (2008): „In Holz eingeklebte Verbindungsmittel aus Metall“, die neue quadriga<br />
2/2008, Seite 13 – 18<br />
[10] Gehri, E.: (2009) <strong>Eingeklebte</strong> Anker – Anforderungen und Umsetzungen<br />
IHF 2009, Garmisch-Partenkirschen, Band 1<br />
[11] Bathon, L.; Bletz-Mühldorfer, O.; Schmidt, J.; Weber, M.; Weil, M. (2010) „Zur Temperaturbeständigkeit<br />
und Ermüdungsfestigkeit von in Holz eingeklebten Gewindestangen und Lochblechen“, die neue<br />
quadriga 2/2010, Seite 45 - 49<br />
[12] Bahmer, R.: (2010): Geklebte Stahl/Holz/Verbindungen – starre Verbindung mit geringer Querschnittsschwächung,<br />
Tagungsband 1. Internationale Holzbrückentage IHB 2010, Bad Wörishofen<br />
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6.3 Normen, bauaufsichtliche Zulassungen, Empfehlungen<br />
Technisches Dossier HSK ® -<strong>Rohrverbinder</strong> 2010-12<br />
[12] Norm DIN 1052:2008-12: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine<br />
Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau<br />
Berlin: Beuth Verlag GmbH<br />
[13] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung: Z-9.1-557. Holz-Beton-Verbundsysteme<br />
mit eingeklebten HBV-Schubvberindern – Geltungsdauer bis 04.07.2015<br />
TiComTec GmbH, D-63808 Haibach<br />
[14] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung: Z-9.1-705.<br />
2K-EP Klebstoff WEVO-Spezialharz EP32S mit WEVO-Härter B 22 TS<br />
zum Einkleben von Stahlstäben in Holzbaustoffe – Geltungsdauer bis 31.01.2014<br />
WEVO-CHEMIE GmbH, D-73760 Ostfoldern-Kemnat<br />
[14] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung: Z-9.1-707.<br />
2K-PUR-Klebstoff PURBOND ® CR421 zum Einkleben von Stahlstäben in<br />
Holzbaustoffe – Geltungsdauer bis 31.05.2015<br />
PURBOND AG, CH-6203 Sempach-Station<br />
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