Anwenderbericht

Geländerbefestigung

FiXperience Bemessungssoftware in der Anwendung

Für die Befestigung von Geländern benötigen Metallbauer einen statischen Nachweis. Eine Befestigung nach europaweit gültigen Technikstandards lässt sich mit dem Modul Rail-Fix der fischer Software FiXperience  bemessen. Je nach Befestigungsfall bietet sich die Kombination mit dem Ankerbemessungs-Programm C-Fix für Stahl- und Verbundanker im Beton an.

Die fischer FiXperience Bemessungssoftware unterstützt Ingenieure und Metallbauer dabei, die Befestigungslösungen kompletter Projekte und einzelner Anwendungen zielgerichtet und kostenoptimiert zu planen. Mit Hilfe des Programms lassen sich Dübel, Anker, Schrauben, nachträgliche Bewehrungsanschlüsse und vieles mehr einfach, flexibel und zuverlässig konstruieren und bemessen. Die Software ist europaweit gültig hinsichtlich aktueller Bemessungsstandards, basierend auf den Europäischen Anwendungsdokumenten sowie auch auf den zugehörigen Normen. Auch international ist die Software für die Dübelnachweise mit den national geltenden Bemessungsstandards in den jeweiligen Ländern breit aufgestellt. Der modulare Aufbau des Programms besteht aus einem zentralen Dübelbemessungsprogramm und weiteren Anwendungsmodulen. Besonders interessant für Metallbauer ist das Modul Rail-Fix, mit dem sich Geländer nach aktuellen europaweit gültigen Technikstandards einfach und schnell bemessen lassen.

Je nach der vorliegenden Architektur und dem jeweiligen Anwendungsfall können sich die statischen Anforderungen an die Befestigung von Geländern stark unterscheiden. Dies stellt den Planer wie auch die ausführende Metallbaufirma oftmals vor schwierige Aufgaben. Hersteller begegnen dieser  Herausforderung mit vielfältigen Möglichkeiten, die geplanten Geländerkonstruktionen zu berechnen und mit Dübeln sinnvoll und kostensparend zu befestigen. Mit Rail-Fix bietet fischer ein Bemessungsprogramm an, durch das planende Ingenieure einfach und schnell alle erforderlichen Eingaben zur Bemessung des Geländers und der Dübel vornehmen können und Metallbauer die Möglichkeit der schnellen Vorplanung nach den einzuhaltenden harmonisierten Technikstandards erhalten.

Das Modul wird aus der FiXperience Suite direkt gestartet. Für die Berechnung der Dübel wird auf den bewährten Rechenkern des ebenfalls integrierten Moduls C-Fix zurückgegriffen. Zum Rail-Fix Portfolio gehören Bemessungen von normalen Geländern, von Treppengeländern und Geländern nach Richtzeichnung (RiZ) Gel 14 (Verankerung der Fußplatte mit Verbundankern). Zur statischen Berechnung von Geländern mit mehr als zwei Abstützungen kann im Programm die Durchlaufwirkung an Mehrfeldträgern berücksichtigt werden. Die in Rail-Fix integrierten gängigsten Befestigungsvarianten und Ankerplattenformen bieten oft bereits die passende Lösung. Eingaben in den Toolboxen und die zugehörige Grafik werden gegenseitig jeweils direkt synchronisiert. Die Angaben der Lasten können individuell aber auch über vordefinierte Auswahlen erfolgen, die Windlast zum Beispiel über die PLZ. Weiterhin wird die Lage des Geländers bezüglich der Einbauhöhe und -situation bei der Lastermittlung berücksichtigt.

Ergänzend zu der Ermittlung der Lasten und Bemessung der Dübelanschlüsse kann unter dem Punkt „Stahlbaunachweise und Ankerplatte“ der Nachweis der Stahlbauteile des Geländers erfolgen. Dies umfasst alle Spannungs- und Verbindungsnachweise nach DIN EN 1993 sowie den Nachweis der Ankerplatte. Es kann aus den verschiedensten Holm- und Pfostenprofilen gewählt werden und es stehen unterschiedliche Verbindungsoptionen zwischen Pfostenprofil und Ankerplatte zur Auswahl. Hier können direkte Anschlüsse, Schwerter oder kreisförmige Hohlprofile gewählt und deren Befestigung nachgewiesen werden. Die Bemessung der Ankerplatte ist auch dann möglich, wenn ansonsten keine weiteren Stahlbaunachweise berechnet werden sollen.

Anwenderbeispiel — Abbildungen 1 bis 7

Das folgende Beispiel zeigt auf, wie sich zudem die FiXperience-Module C-Fix und Rail-Fix zur Geländerbemessung kombinieren lassen, wenn eine direkte Bemessung nur mit Rail-Fix nicht möglich ist. Für das Beispiel sollen folgende allgemeine Annahmen gelten: Das Geländer liegt im Außenbereich mit Vollverglasung. Der Pfostenabstand beträgt jeweils 1,50 m als Mehrfeldsystem und die Befestigung soll mittels L-Winkeln oberseitig auf der Betonplatte erfolgen. Um die Stahlnachweise direkt durchführen zu können, wurde der eigentlich oben liegende L-Winkel durch eine „normale“ Ankerplatte, die seitlich befestigt wird, simuliert. Bei der Ermittlung der Schnittkräfte (innere Kräfte/Momente) ist, je nach Art der Modellierung, zu beachten, dass hier die richtigen Maße gewählt werden. Die Modellierung in Rail-Fix ist so zu wählen, dass die Berechnung mit der späteren Übertragung in C-Fix kompatibel ist.

Für die Ermittlung der Schnittgrößen wurde folgendes angenommen: Das Geländer befindet sich im öffentlichen Bereich, die Holmlast beträgt 1,0 kN/m. Die Windlast wird über die PLZ-Auswahl für eine Balkonbreite über 2,0 m ermittelt. Da das Geländer an einem Fluchtweg liegt, wird diese Option angewählt. Die Ermittlung der maßgebenden Schnittkräfte unter Berücksichtigung aller Parameter und Lastfälle ist in Rail-Fixeinfacher durchzuführen als händisch für die Eingabe in C-Fix.

Hier wird die Eingabe in C-Fix vorgenommen. Dies ermöglicht den Nachweis für statisch und quasi statisch beanspruchte Verankerungen gemäß Europäisch Technischer Bewertung (ETA) und Engineering Solution (ENSO). Diese ingenieurmäßige Betrachtung ermöglicht, nahezu alle Anforderungen und Bemessungen abzudecken, die weltweit gefordert sind. Da eine randnahe durchlaufende Befestigung nur ingenieursmäßig nachgewiesen werden kann, wird das Bemessungsverfahren ENSO gewählt. Dies ist mit dem Prüfer abzustimmen. Grundsätzlich ist bei ENSO immer eine Ringspaltverfüllung erforderlich. Hierzu sind entsprechend Füllscheiben vorzusehen. Grundsätzlich wären Injektionssysteme vorzuziehen, da sich dort die Ringspaltverfüllung quasi beim Setzen mit erledigen lässt. Hier wurde aber der FAZ II als Beispiel gewählt, da er eine wirtschaftliche sowie vergleichsweise weniger aufwendige und unkomplizierte Befestigungslösung im Vergleich zu Injektionssystemen ist.

Für die Ausführung wurde ein Winkel mit unterer Schenkellänge von 150 mm gewählt. Für die Dübel wurde durchlaufend eine Anordnung mit e = 250 mm vorgesehen. Andere Dübel und Achsabstände können hier jetzt leicht geprüft und gewählt werden.

Letztlich lassen sich mit der Kombination aus Rail-Fix und C-Fix ohne großen Aufwand auch Befestigungen nachweisen, die für Rail-Fix allein zu komplex wären und für die der Aufwand der Lastermittlung in C-Fix zu aufwendig wäre. Zudem werden auf diese Weise auch die Stahlbau-Nachweise mit erledigt.

Mit dem neuen FEM-Modul in der C-Fix Online-Version der fischer FiXperience Suite können Planer und Verarbeiter jetzt auch Federmodelle in Kombination mit einer Finite-Element-Methode (FEM) komfortabel einsetzen. Dies ermöglicht den Nachweis der Ankerplattensteifigkeit und die Berechnung realitätsnaher Ankerkräfte zur optimierten Bemessung von Verankerungen in Beton. Insgesamt steht mit der fischer FiXperience Software ein umfangreiches Bemessungsprogramm zur Verfügung, das ständig fortgepflegt und aktualisiert wird.

www.fischer.de/de-de/service

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