Ankerschrauben

Die Ankerschraube wird mit ähnlichen Verfahren modelliert wie normale Schrauben. Die Schraube ist auf einer Seite am Betonblock befestigt. Ihre Länge L_b berechnet sich als Summe der halben Unterlegscheiben-Dicke t_w, der Fußplatten-Dicke t_bp, der Fugendicke t_g und der frei einstellbaren, im Beton eingebetteten Länge, erwartet als 8 · d, mit d als Durchmesser. Dieser Wert stimmt mit der Komponentenmethode überein (EN1993-1-8); die frei einstellbare, im Beton eingebettete Länge kann in der Modelleingabe geändert werden. Die Zugsteifigkeit wird berechnet als
k = E · A_s / L_b. Das Kraft-Verformungsdiagramm einer Ankerschraube wird im folgenden Bild gezeigt. Die Werte nach ISO 898:2009 sind in der nachfolgenden Tabelle und den Formeln zusammengefasst.

Lasten-Verformungs Diagramm einer Ankerschraube

$$F_{t,el}=\frac{F_{t,Rd}}{c_1 c_2 - c_1 + 1}$$

$$k_t = c_1 k; \qquad c_1 = \frac{R_m - R_e}{\left ( \frac{1}{4} A - \frac{R_e}{E} \right )E}$$

$$u_{el} = \frac{F_{t,el}}{k}; \qquad u_{t,Rd} = c_2 u_{el}; \qquad c_2 = \frac{AE}{4R_e}$$

Wo:

• A – Dehnung
• E – Elastizitätsmodul
• F_t,Rd – Zugfestigkeit des Ankerstahls
• R_m – Zugfestigkeit
• R_e – Streckgrenze

Die Steifigkeit einer auf Schub belasteten Ankerschraube wird als die gleiche wie bei einer normalen Schraube auf Schub angenommen.

Abstandsanker

Abstandsanker können als Konstruktionsstufe vor dem Verfugen der Fußplatte oder als dauerhafter Zustand überprüft werden. Ein Abstandsanker wird als Stabelement, belastet mit einer Schubkraft, einem Biegemoment und einer Druck-/Zugkraft, bemessen. Diese inneren Kräfte werden über das Finite Elemente Modell bestimmt. Der Anker ist an beiden Seiten fixiert; eine Seite befindet sich 0,5 · d unter der Betonschicht, die andere liegt in der Mitte der Plattendicke. Das plastische Widerstandsmoment wird hier ebenfalls angewendet. Die Kräfte im Abstandsanker werden mit der Finite Elemente Analyse bestimmt; dabei ist das Biegemoment vom Steifigkeitsverhältnis zwischen Ankern und Fußplatte abhängig.

Anker mit Abstand – Bestimmen von Hebelarm und Beullänge; steife Anker sind eine sichere Annahme