Sonderfall: 3 oder mehr Bauteilränder

Häufig gestellte Frage:
Warum vergrößert sich der Widerstand für Betonausbruch, Spalten und rückwärtigen Betonausbruch (Pry-out) in Bauteilen mit drei Rändern nicht mit zunehmender Verankerungstiefe?

Antwort:
Bei Bauteilen mit drei bzw. vier Bauteilrändern und Randabständen kleiner als das 1,5-fache der Verankerungstiefe wird der Ausbruchkörper und damit auch die idealisierte Bruchfläche A_c,N durch drei bzw. vier Ränder abgeschnitten. Das Bauteil reißt unter Zuglast immer in Höhe des Verankerungsbereiches der Dübel durch. Bild 1 verdeutlicht dieses Verhalten am Beispiel eines Einzeldübels in einem Betonprisma (vier Bauteilränder).

Bild 1: Dübel mit unterschiedlicher Verankerungstiefe in einem Betonprisma

Deshalb ist die idealisierte Bruchfläche konstant und der charakteristische Widerstand für kegelförmigen Betonausbruch, Spalten und rückwärtigen Betonausbruch wird nicht durch die Verankerungstiefe beeinflusst. ETAG 001, Anhang C, Abschnitt 5.2.2.4f berücksichtigt dies durch die Regelung „Sonderfälle“. Danach wird die reale Verankerungstiefe h_ef durch einen fiktiven Wert h’_ef = max{h_ef ∙ c_max/c_cr,N; h_ef ∙ s_max/s_cr,N} ersetzt. Bei diesem fiktiven Abstand berührt die idealisierte Bruchfläche mindestens einen der Bauteilränder. Bild 2 zeigt dies für ein Bauteil mit drei Rändern mit gleichem Randabstand c.

Bild 2:  Bauteil mit drei Rändern in gleichem Abstand c; Definition der realen (h_ef) und fiktiven Verankerungstiefe (h’_ef)

[nach: Eligehausen, R.; Mallée, R.: Befestigungstechnik im Beton- und Mauerwerkbau. Verlag Ernst & Sohn, Berlin, 2000]

Wendet man diese Sonderfallregelung nicht an und rechnet mit der wirklichen Verankerungstiefe, dann nimmt der Widerstand mit zunehmendem h_ef ab, was natürlich unlogisch ist.
DesignFiX nutzt diesen Sonderfall bei Anwendungen mit mindestens drei Bauteilrändern für die Ermittlung des charakteristischen Widerstands für kegelförmigen Betonausbruch, Spalten und rückwärtigen Betonausbruch (Pry-out).