Anchor Technology in Concrete and Masonry for Practitioners and Engineers

With Recommendations for the Execution and Evaluation of Job Site Tests (incl. E -Book as PDF)
1. Auflage 2024
ISBN: 978-3-433-03303-6
Verlag: Ernst W. + Sohn Verlag

Medienkombination, Englisch, 296 Seiten, E-Bundle, Format (B × H): 168 mm x 242 mm, Gewicht: 591 g

Reihe: Bauingenieur-Praxis

Dübel sind am Bau echte Alltagsprodukte. Aber das immer komplexer werdende Baugeschehen bedingt, dass die Produkte in der Dübeltechnik immer detaillierter wissenschaftlich untersucht und beschrieben werden. Neue Dübelsysteme tragen der zunehmenden Vielfalt an Verankerungsgründen und der geforderten Wirtschaftlichkeit Rechnung. Sie resultieren aus wissenschaftlichen Untersuchungen mithilfe ingenieurmäßiger Berechnungs- und Bemessungsverfahren, die in umfangreichen Regelwerken festgehalten werden, z. B. in EN 1992-4 ?Eurocode 2 ? Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken ? Teil 4: Bemessung der Verankerungen von Befestigungen in Beton?. Dies hat zur Folge, dass kaum eine Dübel-Bemessung noch mit einer einfachen und übersichtlichen Handrechnung erfolgen kann.
Die Erfahrungen der Autoren in den vergangenen 20 Jahren zeigen, dass häufig beliebige Dübel eingesetzt werden, ohne den konkreten Anwendungsfall hinsichtlich Belastung und Verankerungsgrund einschätzen zu können. Daher bedarf es neben den theoretischen Erkenntnissen über Dübelsysteme dringend einiger in der Praxis beherrschbare Dübel-Regeln für den Baustellen-Alltag.
Dieses Buch schließt diese Lücke. Der Schwerpunkt liegt in der praktischen Dübelanwendung und der Beantwortung praktischer Fragen, wie: ?Welchen Dübel brauche ich für meine Befestigungsaufgabe und was muss ich dabei beachten?? Die Autoren stellen einen Leitfaden durch die unüberschaubar erscheinende Vielzahl an Dübelsystemen zur Verfügung und geben Hilfestellung für den Baualltag. Die Theorie zum Tragverhalten wird nur dann kurz erläutert, wenn sie zur Lösung der Befestigungsaufgabe hilfreich ist und zum Verstehen beiträgt. Daher wird aus Übersichtsgründen lediglich auf das vorhandene Regelwerk und die Fachliteratur verwiesen.
(Package: Print Book + ePDF)
 

Autoren/Hrsg.

Küenzlen, Jürgen H. R.

Scheller, Eckehard

Becker, Rainer

Immel, Thorsten

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Bauingenieurwesen Baugewerbe, Bauplanung, Baubetrieb
• Technische Wissenschaften Bauingenieurwesen Mauerwerksbau
• Technische Wissenschaften Bauingenieurwesen Baukonstruktion, Baufachmaterialien
• Technische Wissenschaften Bauingenieurwesen Konstruktiver Ingenieurbau, Baustatik

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Allgemeines
1.2 Eine reale Kommunikation zum Thema Dübel im privaten Umfeld
1.3 Dübeltechnik für Profis
2 Europäische Regelungen
2.1 Allgemeines
2.2 Europäische Technische Bewertung (ETA)
2.3 CE-Kennzeichnung
2.4 Übersicht wichtige zitierte Regeln
3 Verankerungsgrund - Worin will ich befestigen?
3.1 Allgemeines
3.2 Bestimmung des Verankerungsgrunds auf der Baustelle
4 Verankerungsgründe im Detail
4.1 Beton
4.2 Mauerwerk
5 Umgebung ? Welche äußeren Einflüsse liegen vor?
5.1 Allgemeines
5.2 Temperatur
5.3 Frost
5.4 Brand
5.5 Korrosion
6 Bauteilabmessungen - Wo montiere ich den Dübel?
6.1 Definition wichtiger Begriffe und Maße im Bereich der Dübeltechnik
6.2 (Mindest-) Bauteildicke
6.3 Randabstand c
6.4 Achsabstand s
6.5 Regelungen für zugelassene Kunststoffdübel
7 Anbauteil bzw. Ankerplatte ? Was will ich befestigen?
7.1 Allgemeines
7.2 Anbauteile bzw. Ankerplatten in der Theorie
7.3 Lagerung des Anbauteils
7.4 Durchgangslöcher im Anbauteil
7.5 Montagearten
7.6 Lochbilder im Anbauteil (Anordnung der Befestigungen)
7.7 Anbauteile bzw. Ankerplatten in der Praxis
8 Einwirkungen - Welche Belastungen treten bei meiner Befestigung auf?
8.1 Allgemeines
8.2 Belastungsrichtungen (Belastungsweise)
8.3 Beanspruchungen (Belastungsarten)
8.4 Bemessung ist Aufgabe des Planers
8.5Beanspruchungen an einem Beispiel
9 Dübel-Systeme - Welche Systeme stehen mir zur Verfügung?
9.1 Vorbemerkung
9.2 Dübel-Systeme zur Verankerung im Beton
9.3 Dübel-Systeme zur Verankerung im Beton und Mauerwerk - Kunststoffdübel
9.4 Dübel-Systeme zur Verankerung im Mauerwerk - Injektionssysteme
10 Bemessung
11 Montage
11.1 Monteure: ?Geschultes Personal?
11.2 Bohrer - Bohren - Bohrlochreinigung
11.3 Temperatur - Montagezeit - Aushärtezeit
12 Typische Fehler und was man anders bzw. besser machen kann
12.1 Allgemeines
12.2 Umgebung - Korrosion
12.3 Bauteil-Geometrie: Rand- und Achsabstände
12.4 Dübel-Systeme
12.5 Dübel-Montage
13 Zusammenfassung - Wie löse ich meine Befestigungsaufgabe?
14 Ermittlung der Tragfähigkeit von Kunststoffdübeln und Metall-Injektionsankern durch Versuche am Bauwerk
14.1 Einleitung
14.2 Grundlagen für Versuche am Bauwerk im Verankerungsgrund Mauerwerk
14.3 Verantwortlichkeiten
14.4 Technical rule execution and evaluation of job site tests of plastic anchors for use in concrete and masonry with ETA
14.5 Praxisbeispiel 1: Zugversuche für Kunststoffdübel (Bruchversuche) - Befestigung einer Fassadenunterkonstruktion
14.6 Technische Regel Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk mit ETA
14.7 Praxisbeispiel 2: Zugversuche für Injektionsanker (Bruchversuche) - Befestigung eines Französischen Balkongeländers
14.8 Zusammenfassung
14.9 Literatur
Anhang 1: Technische Regel des DIBt: Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Kunststoffdübel in Beton und Mauerwerk mit ETA nach EAD 330284-00-0604 bzw. nach ETAG 020
Anhang 2: Technische Regel des DIBt: Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk mit ETA nach EAD 330076-00-0604 bzw. nach ETAG 029

1 Introduction
1.1 General
1.2 By way of an introduction: a real conversation about anchors in a private situation
1.3 Anchor technology for professionals
2 European regulations
2.1 General
2.2 European Technical Assessment (ETA)
2.3 CE marking
2.4 The most important regultions referred to in this book
3 Base material - In what material do I want to fasten my anchors?
3.1 General
3.2 Identifying the base material on the construction site
3.2.1 Identifying the base material by means of construction documents
3.2.2 Identifying the base material without construction documents
4 Base materials in detail
4.1 Concrete
4.1.1 General
4.1.2 Cracked (reinforced) concrete
4.1.3 Uncracked concrete
4.1.4 Types of concrete
4.1.5 Compressive strength classes
4.2 Masonry
4.2.1 General
4.2.2 Solid and vertically perforated clay bricks
4.2.3 Solid and perforated calcium silicate units
4.2.4 Solid and hollow lightweight concrete blocks
4.2.5 Aerated concrete blocks
4.2.6 Autoclaved aerated concrete: wall, floor and roof panels
4.2.7 Solid and hollow masonry units made from normal-weight concrete
4.2.8 Natural stone
4.2.9 Base materials subsequently insulated
5 Environment - Which external influences affect my fastenings?
5.1 General
5.2 Temperature
5.3 Freezing Temperatures
5.4 Fire
5.5 Corrosion
5.5.1 Advice in the approvals for anchors
5.5.2 Advice for anchoring fastenings in concrete according to EN 1992-4
5.5.3 Additional helpful information
6 Member dimensions - Where can I install my anchor?
6.1 Definitions of important terms and dimensions in anchor technology
6.2 (Minimum) member thickness
6.2.1 Concrete
6.2.2 Masonry
6.3 Edge distance c
6.3.1 Concrete
6.3.2 Masonry
6.4 Spacing s
6.4.1 Concrete
6.4.2 Masonry
6.5 Regulations for approved plastic anchors
7 Fixtures and anchor plates - What do I want to fasten?
7.1 General
7.2 The theory behind fixtures and anchor plates
7.3 The support of the fixture
7.3.1 General
7.3.2 Fixture with statically determinate supports - single fastening
7.3.3 Fixture with statically indeterminate supports - multiple fastenings
7.3.4 Summary with one example
7.4 Clearance holes in fixtures
7.5 Types of installation
7.5.1 General
7.5.2 Pre-positioned installation
7.5.3 In-place installation
7.6 Hole patterns in fixtures (arrangement of fastenings)
7.7 Fixtures and anchor plates in practice
8 Actions - Which loads act on my fastening?
8.1 General
8.2 Loading directions (nature of the loading)
8.3 Action effects (types of load)
8.4 Design is the job of the planning team!
8.5 An example to illustrate action effects
8.5.1 General
8.5.2 Structural system
8.5.3 Self-weight - dead load
8.5.4 Imposed loads
8.5.5 Actions on the anchors due to dead and imposed loads
8.5.6 Dynamic loads
8.5.7 Summary
9 Anchor systems
9.1 Introduction
9.2 Anchor systems for anchorages in concrete
9.2.1 Metal anchors
9.2.2 Bonded anchors
9.3 Anchor systems for anchorages in concrete and masonry - plastic anchors
9.4 Anchor systems for anchorages in masonry - injection systems
10 Design
11 Installation
11.1 Installation technicians - qualified personnel
11.2 Drill bits - drilling - cleaning out drilled holes
11.2.1 General
11.2.2 Position of the hole
11.2.3 Drilling methods
11.2.4 Cleaning the drilled hole
11.2.5 Aborted holes
11.3 Temperature - processing time - curing time
12 Typical mistakes and what we can do differently or better
12.1 General
12.2 Environment - corrosion
12.3 Member dimensions - edge distances and spacings
12.4 Anchor systems
12.5 Installation of anchors
13 Summary - How do I solve my fastening task?
14 Determining the resistances of plastic anchors and metal injection anchors by means of job site tests
14.1 Introduction
14.2 Principles for job site tests involving masonry base materials
14.3 Responsibilities
14.4 Technical Rule 'Execution and evaluation of job site tests of plastic anchors for use in concrete and masonry with ETA'
14.5 Practical example 1: Tension tests on plastic anchors (tests to failure) - fastening of a façade support structure
14.6 Technical Rule 'Execution and evaluation of job site tests of injection anchor systems for use in masonry with ETA'
14.7 Practical example 2: Tension tests for injection anchors (tests to failure) - fastening a balustrade for a French balcony
14.8 Summary
Appendix 1 Execution and evaluation of job site tests of plastic anchors for use in concrete and masonry with ETA in accordance with EAD 330284-00-0604 or ETAG 020
Appendix 2 Execution and evaluation of job site tests of injection anchor systems for use in masonry with ETA in accordance with EAD 330076-00-0604 or ETAG 029

Über Autor(innen)

Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Jürgen H. R. Küenzlen LL.M. M.A. M.A.
1993-1998 Studium Bauingenieurwesen an der Universität Stuttgart, Schwerpunkt Wasserbau; 1998-1999 Studium Wirtschaftsingenieurwesen an der Hochschule Pforzheim.
1999-2004 wissenschaftlicher Mitarbeiter und stellvertretender Laborleiter am Institut für Werkstoffe an der Universität Stuttgart, Fachbereich Befestigungstechnik, 2004 Promotion zum Dr.-Ing. über das Tragverhalten von Schraubdübeln.
2004-2007 Produktmanager für Fensterbefestigungen bei der Adolf Würth GmbH & Co. KG in Künzelsau; seit 2008 Projektleiter im Produktmanagement mit Schwerpunkt Zulassung von Dübeln im Bereich Mauerwerk und im Bereich Fensterbefestigungen der Adolf Würth GmbH & Co. KG.
Mitarbeit in diversen Arbeitskreisen und Ausschüssen zum Thema Absturzsicherungen, Einbruchschutz, Fensterbefestigungen, Mauerwerk; Mitarbeit im DIBt-Arbeitskreis ?Versuche am Bau?. Autor und Koautor von über 100 Fachbeiträgen und Fachbüchern in den Bereichen Befestigungstechnik und Hochwasserschutz.
 
Dipl.-Ing. (FH) Eckehard Scheller
1987 Ausbildung zum Holzmechaniker (Tischler) mit anschließender 2-jähriger Gesellentätigkeit; danach 1992-1995 Bauingenieurstudium an der Technischen Fachhochschule Berlin (TFH).
1996-2000 Tragwerksplaner im Hochbau/Konstruktiven Ingenieurbau im Büro Pichler Ingenieure GmbH Berlin.
2001-2012 Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Referat I2 ?Verankerungen und Befestigungen, Treppen?.
2012-2017 Projektleiter Technisches Marketing Befestigungstechnik bei der Adolf Würth GmbH & Co. KG, Künzelsau.
Seit 2017 Mitarbeit im DIBt-Arbeitskreis ?Versuche am Bau?.
2018-2020 Leiter Technik und Normung bei der Deutschen Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e. V. (DGfM) und Leiter der Geschäftsstelle des Deutschen Ausschusses für Mauerwerk e. V. (DAfM).
Seit 2019 ISB Block und Becker Beratende Ingenieure PartGmbB.
 
Dipl.-Ing. Rainer Becker
1993 Hochschulstudium Bauingenieurwesen, Fachrichtung Konstruktiver Ingenieurbau.
2000-2013 Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Bauforschung und im Forschungsbereich Befestigungstechnik und WDVS, sowie 2001-2012 stellvertretender Prüfstellenleiter ?nachträgliche Bewehrungsanschlüsse? der Technischen Universität Dortmund.
Seit 2013 Gesellschafter-Geschäftsführer der fobatec GmbH mit dem Schwerpunkt Verankerungs- und Befestigungstechnik, und seit 2017 Prüfstellenleiter ?nachträgliche Bewehrungsanschlüsse? der fobatec GmbH.
Seit 2018 Gründungspartner der ISB Block und Becker Beratende Ingenieure PartGmbB.
Seit 2022 Geschäftsführer der OPUS Engineering GmbH mit dem Schwerpunkt Verankerungs- und Befestigungstechnik.
Seit 2007 Mitarbeit in diversen Arbeitskreisen des Sachverständigenausschusses SVA 21 des DIBt; 2013 Berufung in den SVA 21 ?Verankerungen und Befestigungen? des DIBt; seit 2015 Mitarbeit im DIBt-Arbeitskreis ?Versuche am Bau?; 2020 Berufung in die SVA ?A ? WDVS? und ?B1 ? WDVS auf mineralischen Untergründen? des DIBt.
 
Dipl.-Ing. Thomas Kuhn
2005 Diplom-Bauingenieur an der Technischen Universität Kaiserslautern.
2005-2006 Mitarbeiter in den Bereichen Produktentwicklung und Anwendungsberatung bei der Firma Metall-Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG (MKT).
Seit 2006 Innendienstmitarbeiter bei der Firma Adolf Würth GmbH & Co. KG, hier auch tätig im Bereich Kundenseminare für Dübelanwender; 2008?2009 stellvertretender Leiter und 2010-2022 Leiter des nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditierten Würth-Dübelprüflabors.
2022 Key Account Manager Dübeltechnik im Baustellen-Projekt-Management;
seit 2023 Mitarbeiter der OPUS Engineering GmbH.
Seit 2011 Mitglied der TG2.9 Fastenings to structural concrete and masonry der fib International Federation for Structural Concrete.
 
Thorsten Immel
1995-1998 Ausbildung zum Groß- und Außenhandelskaufmann bei der Firma Adolf Würth GmbH & Co. KG;
1998-2001 Verkauf Innendienst bei der Firma Adolf Würth GmbH & Co. KG;
2002-2004 Weiterbildung zum Technischen Fachwirt IHK, und 2002 Fachausbildung zum Trainer ?Zertifizierter Befestigungstechniker? (Institut für Werkstoffe im Bauwesen IWB Stuttgart);
2002-2010 Mitarbeiter in der Produkt- und Anwendungsberatung, Bereich Befestigungstechnik.
Seit 2010 Mitarbeiter im DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditierten Würth-Dübelprüflabor: Durchführung und Dokumentation von Versuchen im Rahmen von Zulassungs- und Bewertungsverfahren für Dübel, Erstellung von entsprechenden Zulassungsanlagen, Durchführung von externen und internen, theoretischen und praktischen Dübel-Schulungen.

Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Jürgen H. R. Küenzlen LL.M. M.A. M.A.
1993-1998 Studies in Civil Engineering at the University of Stuttgart, majoring in Hydraulic Engineering; 1998-1999 Studies in Business Engineering at the University of Applied Sciences Pforzheim.
1999-2004 Scientific assistant and deputy laboratory manager at the Institute of Construction Materials at the University of Stuttgart, Department of Fastening Technology; 2004 doctorate (Dr.-Ing.) on the load-bearing behaviour of screw anchors.
2004-2007 product manager for window fasteners at Adolf Würth GmbH & Co. KG in Künzelsau/Germany; since 2008 project manager in product management with a focus on approval of anchors in the masonry sector and in the window fastening sector at Adolf Würth GmbH & Co. KG.
Collaboration in various working groups and committees on the subject of fall protection, burglary protection, window fixings, masonry; collaboration in the DIBt working group "Tests in Construction". Author and co-author of over 100 technical papers and reference books in the fields of fastening technology and flood protection.
 
Dipl.-Ing. (FH) Eckehard Scheller
1987 Apprenticeship as a wood mechanic (carpenter) followed by 2 years as a journeyman; then 1992-1995 civil engineering studies at the Technical University of Applied Sciences Berlin (TFH).
1996-2000 structural engineer at Pichler Ingenieure GmbH Berlin.
2001-2012 German Institute for Building Technology (DIBt), Department I2 "Anchorages and fixings, stairs".
2012-2017 Project Manager Technical Marketing Fastening Technology at Adolf Würth GmbH & Co. KG, Künzelsau/Germany.
Since 2017, member of the DIBt working group "Tests in Construction".
2018-2020 Head of Technology and Standardisation at the Deutsche Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e. V. DGfM (German Society for Masonry and Housing Construction) and head of the office of the Deutscher Ausschuss für Mauerwerk e.V. DAfM (German Masonry Committee).
Since 2019 ISB Block und Becker Consulting Engineers PartGmbB.
 
Dipl.-Ing. Rainer Becker
1993 University studies in civil engineering, specialising in structural engineering.
2000-2013 Research assistant at the Institute for Building Research and research in the area of fastening technology and ETICS; 2001-2012 deputy test centre manager "post-installed reinforcement connections" at the Technical University of Dortmund.
Since 2013 managing director of fobatec GmbH with a focus on anchoring and fastening technology, and since 2017 test centre manager "post-installed reinforcement connections" of fobatec GmbH.
Since 2018 founding partner of ISB Block und Becker Beratende Ingenieure PartGmbB.
Since 2022 managing director of OPUS Engineering GmbH with focus on anchorage and fastening technology.
Since 2007, collaboration in various working groups of the DIBt expert committee SVA 21; 2013 appointment to the DIBt SVA 21 "Anchorages and Fastenings"; since 2015 collaboration in the DIBt working group "Tests in Construction"; 2020 appointment to the DIBt SVA "A - ETICS" and "B1 - ETICS on Mineral Substrates".
 
Dipl.-Ing. Thomas Kuhn
2005 Diploma in civil engineering at the Technical University of Kaiserslautern.
2005-2006 Product development and application consulting at Metall-Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG (MKT).
Since 2006, sales manager at Adolf Würth GmbH & Co. KG, and customer training for anchor users;
2008-2009 Deputy Head and 2010-2022 Head of the DIN EN ISO/IEC 17025:2018 accredited Würth anchor testing laboratory.
2022 Key Account Manager Anchor Technology in construction site project management; Since 2023 OPUS Engineering GmbH.
Member of TG2.9 Fastenings to structural concrete and masonry of the fib International Federation for Structural Concrete since 2011.
 
Thorsten Immel
1995-1998 Apprenticeship as a wholesale and foreign trade merchant at Adolf Würth GmbH & Co. KG;
1998-2001 Sales manager at Adolf Würth GmbH & Co. KG;
2002-2004 Further training as a technical business administrator at the Chamber of Industry and Commerce, and 2002 specialised training as a "Certified Fastening Technician" trainer (Institut für Werkstoffe im Bauwesen IWB Stuttgart);
2002-2010 Product and application consulting, fastening technology division, Adolf Würth GmbH & Co. KG.
Since 2010 Würth anchor testing laboratory (DIN EN ISO/IEC 17025:2018 accredited): Performance and documentation of tests as part of approval and assessment procedures for anchors, creation of corresponding approval systems, performance of external and internal, theoretical and practical anchor training courses.