Experimentelle Untersuchungen von nachträglich installierten Dübelsystemen an Natursteinstufen der Wiener Gründerzeit

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit behandelt Befestigungen an Natursteinen, insbesondere Geländerbefestigungen an Natursteinstiegen der Gründerzeit. Im Zuge dieser Arbeit wurden 84 Dübelauszugsversuche mit Verbundankern und Betonschrauben in drei verschiedenen Grundmaterialien durchgeführt, ausgewertet und analysiert. Dabei wurde ausschlieÿlich die Tragfähigkeit verschiedener Dübelsysteme auf Normalkraft untersucht, die Tragfähigkeit bei Querkraft- und Momentenbelastung wird in weiterführenden Forschungsarbeiten von G.Kidery behandelt. Auÿerdem wurde im Zuge der Versuche die Auswirkung der Bohrmethode (Kernbohren, Hammerbohren) auf die Belastbarkeit der Dübel untersucht. Befestigungen an Natursteinstiegen sind vor allem deshalb von Bedeutung, weil in Österreich eine beträchtliche Anzahl an gründerzeitlichen Natursteinsteigen vorhanden ist. Bei einer Änderung der Nutzungskategorie müssen die Stiegengeländer solcher Stiegen in vielen Fällen erneuert oder adaptiert werden. Sowohl Planer als auch Ausführende stehen deshalb häug vor der Aufgabe, eine zeitgemäÿe Befestigung für Geländer an Natursteinstiegen zu nden. Die Auswertung der Auszugsversuche zeigte, dass die mittleren Bruchlasten der untersuchten Dübelsysteme nicht stark von einander abweichen. Deutlichere Unterschiede gab es jedoch bei der Versagensform, welche teilweise auch innerhalb der Versuchsserien variierte. Die durchgeführten Versuche geben ein guten Überblick über die theoretisch möglichen Belastungen bei Befestigungen an Natursteinstiegen. Als wesentlicher Faktor für die Belastbarkeit der Dübel stellte sich die Geometrie der Stufen heraus. Da sich aufgrund der geringen Randabstände der Stufenquerschnitte die Auszugslasten reduzieren.

The subject of this master thesis are mountings on natural stones, in particular mountings of handrails on stone stairs from the Gründerzeit period (late 19th century). In the course of this thesis, 84 anchor pulling tests in three different materials were conducted, evaluated and analyzed. Here the load capacity of anchor systems with axial load was examined exclusively. The load capacity under shear force and bending moment will be investigated in further research projects by G.Kidery. In addition, the effect of the drilling method on the load capacity of the anchors was analyzed. Investigating mountings on stone stairs is important, as a large number of stair cases in Vienna are stone stairs from the Gründerzeit period. With the change of the use category the handrails often have to be renewed and adapted. Planers and executers are therefore frequently confronted with the task of finding modern mountings for handrails on stone stairs. The evaluations of the tests showed that the mean failure loads of the examined anchor systems only deviate slightly from each other. Failure modes, however deviate significantly and partially also varied within the test series . Overall, tests executed for this thesis provide a good overview about the potential loads for mountings on natural stone stairs. The geometry of the stairs was identified to be a key factor influencing the load of the anchors. Smaller distances to the edges due to the stair's cross section reduces failure load.