Ankergruppen in Beton kommen als Befestigungsmittel haufig am Rand zur Anwendung. Bei der Verbindung der Stahlanker mit der Montageplatte kommt es wegen des Lochspiels zu einer zufalligen Ankerstellung in den Durchgangslochern der Montageplatte. Dadurch werden bei einer Querbelastung nicht alle Anker gleichzeitig aktiviert, was die Tragfahigkeit der Gruppenbefestigung beeinflusst. Bei randnahen Vierfachbefestigungen unter Querlast ist die fur die Bruchlast ungunstigste Ankerstellung dann erreicht, wenn die randnaheren Anker zuerst belastet werden. Ausgehend davon berucksichtigt die derzeitige Bemessung nach ETAG 001 fur den Grenzzustand der Tragfahigkeit (ULS) ausschlieslich die randnahere Ankerreihe. Unter anderem wird hier gezeigt, dass Versuche gangiger Geometrien mit ungunstigster Ankerstellung im Vergleich dazu wesentlich hohere Bruchlasten aufweisen.
Zu Beginn dieser Arbeit werden randnahe Vierfachversuche ungunstigster Ankerstellung mit der derzeitigen Bemessung verglichen. Anschliesend werden Einzelversuche durchgefuhrt, um mittels elektronischer Speckle-Interferometrie (ESPI) die Beeinflussung des einzelnen Ankers auf die umgebende Betonoberflache zu untersuchen. Abschliesend zeigen Kraftflussuberlegungen einer finiten Elemente Simulation die Auswirkungen auf den inneren Spannungszustand.
Shear Loaded Quadruple Fastenings Close to edge – Experimental and Numerical Analysis
Fastenings in concrete with anchor groups placed close to a free edge are often met in practice. At the connection of anchors with a steel base plate, installation tolerances are present and so the anchors are randomly placed in the clearance holes of the plate. Consequently, by shear loading of an anchorage, the individual anchors are not activated simultaneously and the group's shear capacity is strongly affected. At shear loaded quadruple anchorages close to an edge the most unfavourable configuration is reached if the first row of anchors is loaded first. Based on that, the current design of shear loaded anchor groups close to an edge according to ETAG 001 considers only the anchors near the edge for ultimate limit state (ULS). In experiments with common geometries and unfavourable anchor configurations in contrary essential higher ultimate loads are shown.
To provide a basis, the influence of a single anchor on the ambient concrete surface is investigated by non-contact Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI). It enables to show the three dimensional deformation of the concrete surface in the range of micrometers, to detect micro cracks at their initiation and to measure their width. Supported by finite element simulations the influence of the most unfavourable anchor configuration on the internal flow of forces is analysed.