Hilti Befestigungs-Tool

Geländer & Ankerplatten regelkonform befestigen

Stahlbauteile wie z.B. Geländer oder Ankerplatten werden häufig mit nachträglich installierten Befestigungsmitteln in Beton oder Mauerwerk verankert. Doch sowohl bei Ankerplatten als auch bei Geländern ist nicht nur die Integration in das optische Konzept des Bauwerks relevant, sondern vor allem die Funktionalität: Jede Ankerplatte dient der konstruktiven Befestigung, jedes Geländer dient als Absturzsicherung. Um diese Funktionalität zu gewährleisten, muss in erster Instanz eine Bemessung aller Bestandteile auf Basis aktueller Normungen und Zulassungen erfolgen.

Häufig ist die Bemessung für Geländer und Ankerplatten nur über eine Kombination mehrerer Softwareprodukte und Handrechnungen möglich, was naturgemäß zeitaufwendig und fehleranfällig ist. Aufgrund eines zunehmenden Zeitdrucks sowie der fehlenden gesamtheitlichen Softwarelösung führt dies nicht selten zu einer Vereinfachung der Nachweise und damit ganz schnell zu einer Überdimensionierung der Gesamtkonstruktion. Ärger ist vorprogrammiert.

Eine Möglichkeit, diese Herausforderung künftig effizient und sicher meistern zu können, bietet die Hilti Software Profis Engineering. Diese bemisst nicht nur Dübel, sondern ermöglicht, verschiedene Befestigungen wie z.B. Stahl auf Beton, Beton auf Beton und Stahl auf Mauerwerk mithilfe unterschiedlicher Module nachzuweisen. Zusätzlich können komplette Geländer- und Ankerplattenlösungen berechnet und analysiert werden, sodass diese nicht nur kosteneffizienter, sondern auch zuverlässig und regelkonform sind.

Immer auf dem aktuellen Stand

Manchmal sind es die kleinen Dinge, die den Unterschied ausmachen. Da die Software webbasiert ist, erfolgt die Bemessung nicht nur immer auf Basis der aktuellen Normen und Zulassungen, sondern es muss auch keine Software installiert bzw. upgedatet werden. Zudem kann von überall und jederzeit auf diese zugegriffen werden.

Die Produktivität, auch innerhalb von Teams, kann gesteigert werden, indem die Vorteile von Software-Integration sowie Sharing-Möglichkeiten genutzt und Projekte gemeinsam bearbeitet werden. Zeitaufwendige und fehleranfällige manuelle Übertragung von Lastfallkombinationen oder die Auswahl des maßgebenden Lastfalls können vermieden werden: Dank Schnittstellen zu den gängigsten Statiksoftware-Systemen können problemlos bis zu 1.000 Lastfälle auf einmal importiert sowie der entscheidende Lastfall bemessen werden. Nach abgeschlossener Bemessung können Profile, Ankerplatten, Versteifungen und Dübel direkt in 2D- oder 3D-Konstruktionsmodelle überführt werden, sodass ein manuelles Skizzieren entfällt.  

Der intelligente Dübelselektor hilft dabei, die beste Lösung je Anwendung und Projekttyp zu finden. Intelligente Vorschläge sowie transparente Erklärungen helfen, schnell und einfach das richtige Produkt zu wählen. Die Konstruktion ist überlastet? Die Hilfsfunktion unterstützt mit Tipps pro Fehlermodus, wie die Bemessung angepasst werden kann, um zu einer erfolgreichen Lösung zu kommen.

Vollständige Überprüfung des Fußpunktes

Mit der Aufnahme der EN1992-4 in die MVV-TB im Januar 2021 hat die Dübelbemessung und ihre Regeln in Deutschland einen neuen Stellenwert bekommen. Ein wichtiger Bestandteil dieser Regeln ist die Annahme einer biegesteifen Ankerplatte für eine lineare Lastverteilung. Dies ist ein vereinfachendes, theoretisches Konzept und entspricht häufig nicht der Wirklichkeit.

In der Literatur und in den Bemessungsnormen gibt es einige Hinweise zur ordnungsgemäßen Validierung der Ankerplattensteifigkeit. Es fehlen jedoch praktische Regeln für die Konstruktion und eine notwendige Überprüfung ist sehr aufwendig. Daher entfällt dieser Schritt im Allgemeinen, wird qualitativ beurteilt (z.B. „vom Gefühl ausreichend dick“) oder durch die Anordnung von Versteifungen sichergestellt.

Mit Profis Engineering erfolgt die Überprüfung der Steifigkeit der Ankerplatte durch Vergleich der entsprechenden starren Ankerplatte mit der definierten Ankerplatte – modelliert mit Hilfe einer komponentenbasierten Finite-Elemente-Methode (CBFEM). Anschließend kann entschieden werden, ob die Konstruktion angepasst oder mit höheren, aber realistischeren Ankerkräften fortgefahren werden soll.

Die Software geht sogar noch einen Schritt weiter: Zusätzlich zur Überprüfung der Ankerplattensteifigkeit kann der vollständige Fußpunkt analysiert werden, einschließlich einer vollständigen Spannungs-, Dehnungs- und Verformungsanalyse von Profil, Schweißnähten, Versteifungen, Beton, Ankerplatte und Dübeln.

Bemessung von Geländern

Das Profis Engineering Geländermodul ermöglicht, einfach und schnell Geländer oder Brüstungen zu bemessen und eine prüffähige Statik zu erstellen. Ob Treppen- oder Balkongeländer, Glasverkleidung oder Füllstäbe, runde oder eckige Profile, direkt angeschweißte Profile oder Fahnenbleche: Das Geländermodul bietet eine Vielzahl an Konfigurationsmöglichkeiten, die intuitiv über eine benutzerfreundliche Oberfläche festgelegt werden können.

Die tatsächlich auf das Geländer einwirkenden Kräfte ermittelt Profis Engineering durch Dlubal-Simulationen bzw. CBFEM in Abhängigkeit von der Nutzung, den Windverhältnissen und weiteren Einflüssen. Dank des leistungsfähigen Rechenkerns der Software werden sogar die Steifigkeitseigenschaften der Dübel und Pfosten bei der Lastverteilung herangezogen. Dies ermöglicht eine wirklichkeitsnahe Simulation der Aufteilung der Kräfte.

Auf der Widerstandsseite wird für jedes zu berücksichtigende Verbindungselement des Geländers der nach zugrunde liegender Norm erforderliche Nachweis geführt. Hierbei wird die volle Bandbreite des Eurocodes ausgenutzt und — wo möglich —  ein plastischer Bemessungsansatz verfolgt. Konkret bedeutet dies, dass nicht nur die Dübel bemessen, sondern auch Standsicherheits-, Stabilitäts-, Verformungs- und Spannungsnachweise für Pfosten und Holm geführt werden. Zusätzlich dazu werden auch die zur ganzheitlichen Bemessung erforderlichen Nachweise der Schweißnähte geführt.

Durch die einfache Bedienung, die realistische Lastverteilung und die volle Ausnutzung der Eurocode-Bandbreite (plastischer Bemessungsansatz) kann der Aufwand für die Nachweisführung enorm reduziert und Geländer effizient bemessen werden. Durch die ganzheitliche Betrachtung des Geländers wird stets die Interaktion aller Komponenten berücksichtigt. Bei Änderungen ist die Auswirkung der Eingaben aufgrund der simultanen Ergebnisausgabe direkt in der Software zu sehen. Zudem beinhaltet die Software intelligente Funktionen wie beispielsweise „Lösung finden“ oder „Optimieren“. Ob Dübelanzahl, Pfostenabstände, Ankerplattenabmessungen oder Profildicken: In Profis Engineering stehen unterschiedlichste Möglichkeiten zur Optimierung von Geländern zur Verfügung. Dadurch können bereits bei der Planung Kosten für Material und Montage reduziert werden.

Spezialfall Mauerwerk

Ein Großteil der Befestigungen von Ankerplatten und Geländern findet an Bestandsbauten statt. Oftmals findet man aber nicht nur Beton, sondern auch Mauerwerk als Befestigungsuntergrund vor, in welchem beispielsweise französische Balkone, Überdachungen oder andere Konstruktionen befestigt werden müssen. Profis Engineering unterstützt bei der Bemessung von Ankerplattenanschlüssen mit für Mauerwerk zugelassenen Dübeln. Aus mehreren Größen und Arten von Ziegel- oder Betonmauersteinen kann ausgewählt werden, deren Anordnung angepasst und festgelegt werden — Fugen berücksichtigt werden. Der auf der Baustelle vorliegende Stein ist nicht in der Software vorhanden und durch keine Zulassung abgedeckt? Kein Problem – Hilti unterstützt bei der Durchführung von Belastungsversuchen vor Ort. Intuitive, integrierte Vorlagen, die Versuchsdaten mit Faktoren wie zulässigen Zug- und Querkräften kombinieren und dabei Lastminderungen und Geometrieanforderungen berücksichtigen sparen Zeit.

www.hilti.de

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