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Zulassungsgrundsätze für den Verwendbarkeitsnachweis von Halbkupplungen an Stahl- und Aluminiumrohren

Fassung vom September 2001
(DIBt Mitteilung Nr. 3 vom 17.06.2002 S. 92)


1 Allgemeines

Diese Zulassungsgrundsätze gelten für den Nachweis der Standsicherheit von Halbkupplungen durch Versuche sowie für die Bemessung der Anschlüsse.

Im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für Halbkupplungen sind die Anschlussvarianten als "Anschraubkupplung" (Bild 1), als "Anschweißkupplung" (Bild 2) und als "Annietkupplung" (Bild 3) nachzuweisen. Für Halbkupplungen mit speziellen Anschlüssen sind gesonderte Versuche in Anlehnung an diese Zulassungsgrundsätze durchzuführen.

Für Halbkupplungen sind - in Abhängigkeit von der Art des Kupplungsverschlusses - folgende Verwendungsmöglichkeiten vorgesehen:

Halbkupplungen werden i.d.R. aus Teilen von Drehkupplungen nach DIN EN 74 gefertigt ("halbe" Drehkupplungen). Die Befestigung der Halbkupplung an die anzuschließenden Bauteile erfolgt i.d.R. durch Schraubanschluss, Nietanschluss oder durch Schweißanschluss.

Das Versuchsprogramm ist mit dem DIBt abzustimmen.

2 Konstruktive Anforderungen

Für Halbkupplungen gelten die konstruktiven Anforderungen entsprechend Abschnitt 5 von DIN EN 74: 1 988-1 2 mit folgenden Ausnahmen:

Der Antragsteller hat Konstruktionszeichnungen der Halbkupplungen vorzulegen, aus denen die Werkstoffsorten und deren Kennwerte, die Form und Abmessungen mit den wesentlichen Toleranzen, das Gewicht mit Toleranzen sowie die Oberflächenbehandlung hervorgehen.

3 Widerstände

Für den Anschluss eines Rohres mit Halbkupplungen sind die Grenzwerte der aufnehmbaren Schnittgrößen nach Bild 4 zu bestimmen.

Bild 1: Anschraubkupplung Bild 2: Anschweißkupplung Bild 3: Annietkupplung Bild 4: Definition der aufnehmbaren Schnittgrößen/Widerstände)
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Bild 5: Versuchsaufbau "Kopfabreißkraft" Bild 6: Versuchsaufbau "Rutschkraft-Versuch"

4 Versuchsdurchführung

4.1 Allgemeines

Sofern in den nachfolgenden Abschnitten keine anderen Regelungen getroffen sind, gelten die "Zulassungsgrundsätze, Versuche an Gerüstsystemen und Gerüstbauteilen".

Im Rahmen einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung sind die in den folgenden Abschnitten aufgeführten Versuche sowie Versuche zum Anklemmverhalten an Stahl- und Aluminiumrohren, soweit diese Versuche nicht bereits im Rahmen der Prüfung der entsprechenden Drehkupplung durchgeführt wurden, durchzuführen. Für die Versuchsdurchführung gilt Abschnitt 9 von DIN EN 74:1988-1 2.

4.2 Kopfabreißkraft

Die Kopfabreißkraft (FK,u) ist mit der Ausführungsvariante "Anschraubkupplung" aus zehn Versuchen als zentrischer Zugversuch entsprechend Bild 5 bis zum Bruch zu bestimmen. Hierzu sind die Halbkupplungen am Vollstab anzuschließen. Sollen mehrere Varianten von Gewindebolzen in der Zulassung geregelt werden, so sind die Versuche mit dem Gewindebolzen der geringsten Tragfähigkeit auszuführen.

4.3 Rutschkraft

Die Rutschkraft (FR,u) ist mit der Ausführungsvariante ;,Anschweißkupplung" aus jeweils zehn Versuchen am Stahl- und Aluminiumrohr nach Abschnitt 1 zu bestimmen. Die Halbkupplungen sind hierfür an ein "steifes" Bauteil - als "steifes" Bauteil gilt hierbei eine Konstruktion, deren Verdrehung bei der entsprechenden Rutschkraft kleiner als 0,005 rad ist - anzuschweißen. Der Versuchsaufbau hat entsprechend Bild 6 zu erfolgen. Es sind Lastverschiebungskurven entsprechend Abschnitt 9.2.3 von DIN EN 74:1 988-1 2 aufzuzeichnen.

4.4 Bruchlast in Rutschrichtung

Die Bruchlast in Rutschrichtung (FQ,u) ist mit der Ausführungsvariante "Anschweißkupplung" aus jeweils zehn Versuchen bis zum Bruch am Stahlrohr nach Abschnitt 1 zu bestimmen. Als Versuchskörper dürfen die Prototypen aus dem Versuch "Rutschkraft" nach Abschnitt 4.3 verwendet werden. Der Versuchsaufbau hat entsprechend Bild 6 zu erfolgen, jedoch ist das Rutschen des Stahlrohres durch eine Knagge am Rohr auszuschließen (vgl. Bild 3c von DIN EN 74:1988-12).

4.5 Querkraft

Die Querkraft (FQ 3 ist mit der Ausführungsvariante "Anschraubkupplung" aus jeweils fünf Versuchen mit je zwei Kupplungen bis zum Bruch am Stahlrohr nach Abschnitt 1 zu bestimmen. Der Versuchsaufbau hat entsprechend Bild 7 zu erfolgen.

5 Versuchsauswertung

5.1 Allgemeines

Die Auswertung der Versuche hat entsprechend den "Zulassungsgrundsätzen, Versuche an Gerüstsystemen und Gerüstbauteilen" (5% - Quantilwert, 75% - Aussagewahrscheinlichkeit) zu erfolgen. Eine Umrechnung der Versuchsergebnisse entsprechend dem Verhältnis von vorhandener zu garantierter Festigkeit des Kupplungskörpers ist i.d.R. nicht erforderlich.

5.2 Kopfabreißkraft

Die Anforderung an die Kopfabreißkraft gilt als erfüllt, wenn ein Quantilwert von mindestens 35,0 kN erreicht wurde.

5.3 Rutschkraft

Als Rutschkraft ist die kleinste Kraft zwischen den Verschiebungen 1,0 mm ≤ Δ ≤ 2,0 mm definiert. In Abhängigkeit von der Kupplungsklasse gilt die Anforderung an die

Bild 7: Versuchsaufbau "Querkraftversuch"


Bild 8: Statisches System "Anschraubkupplung"
und "Annietkupplung"
Bild 9: Statisches System "Anschweißkupplung"

Rutschkraft als erfüllt, wenn folgende Quantilwerte erreicht wurden:

5.4 Bruchlast in Rutschrichtung

In Abhängigkeit von der Kupplungsklasse gilt die Anforderung an die Bruchlast in Rutschrichtung als erfüllt, wenn folgende Quantilwerte erreicht wurden:

5.5 Querkraft

Die Anforderung an die Querkraft gilt als erfüllt, wenn ein Quantilwert von mindestens 35 kN erreicht wurde.

6 Bemessung von Anschlüssen mit Halbkupplungen

6.1 Allgemeines

Ein Nachweis auf Biegung der eingeschweißten Schraube bei der Anschlussvariante "Anschraubkupplung" ist nicht erforderlich,

wenn das anzuschließende Bauteil bündig am Kupplungskörper anliegt (vgl. Bild 8).

Bei der Anschlussvariante "Anschweißkupplung" ist die Schweißnaht zwischen Kupplungskörper und anzuschließendes Gerüstbauteil ggf. unter Berücksichtigung des Moments aus dem exzentrischen Anschluss nachzuweisen (vgl. Bild 9).

Bei der Anschlussvariante "Annietkupplung" ist die Tragfähigkeit des Niets rechnerisch nachzuweisen.

6.2 Tragfähigkeitsnachweis

6.2.1 Arbeits- und Schutzgerüste

Bei Verwendung von Halbkupplungen an Stahl- oder Aluminiumrohren in Arbeits- und Schutzgerüsten ist in Abhängigkeit von der Kupplungsklasse nachzuweisen, dass die Beanspruchungen nach DIN 4420-1 :1 990-1 2, Abschnitt 5.4.7.1 nicht größer sind als die Beanspruchbarkeiten nach Tabelle

1. Zusätzlich ist folgende Bedingung zu erfüllen:

FK   FV   FR  

+
+
≤ 1
FK, R, d   FV, R, d   FBr, R, d  

Dabei sind:

FK, FV, FR Beanspruchungen nach DIN 4420-1: 1990-12, Abschnitt 5.4.7.1
FK,R,d, FV,Rd, FBr,R,d Beanspruchbarkeiten nach Tabelle 1

Tabelle 1: Widerstände für Halbkupplungen

Kupplungsklasse Anschlussschnittgröße (vgl. Bild 3) charakt. - Wert Teilsicherheitsbeiwert YM Beanspruchbarkeit
Klasse A
Rutschkraft FR,R
10,0 kN 1,1 9,1 kN
Klasse B 15,0 kN 1,1 13,6 kN
Klasse A Bruchlast in

Rutschrichtung FBr,R 30,0 kN

20,0 kN 1,1 18,2 kN
Klasse B 1 ,1 27,2 kN  
Klassen A und B Querkraft FV,R 35,0 kN 1,1 31,8 kN
  Kopfabreißkraft FK,R 35,0 kN 1 ,1 31 ,8 kN

Tabelle 2: zulässige Widerstände für Halbkupplungen

Kupplungsklasse Anschlussschnittgröße
(vgl. Bild 3)
Nutzbarer Widerstand
Klasse A Rutschkraft zul FR 6,0 kN
Klasse B 9,0 kN
Klasse A Bruchlast in Rutschrichtung zul FBr 12,0 kN
Klasse B 18,0 kN
Klassen A und B Querkraft zul FV 21,0 kN
Kopfabreißkraft zul FK 21,0 kN

6.2.2 Traggerüste

Bei Verwendung von Halbkupplungen an Stahl- oder Aluminiumrohren in Traggerüsten ist in Abhängigkeit von der Kupplungsklasse nachzuweisen, dass die Beanspruchungen nach DIN 4421:1982-08, Abschnitt 6.1 nicht größer sind als die nutzbaren Widerstände nach Tabelle 2. Zusätzlich ist folgende Bedingung zu erfüllen:


FK   FV   FR  

+
+
≤ 1
zul FK   zul FV   zul FBr  

Dabei sind:

F K, FV, FR Beanspruchungen nach DIN 4421:1982-08, Abschnitt 6.1
zul FK, zul FV, zul FBr Nutzbare Widerstände nach Tabelle 2

6.3 Statische Systeme

Beim Anschluss von Gerüstbauteilen mit Halbkupplungen an Stahl- oder Aluminiumrohren sind in Abhängigkeit von der Anschlussvariante die statischen Systeme nach den Bildern 8 und 9 zu berücksichtigen.

6.4 Last-Verformungs-Verhalten

Beim Anschluss von Gerüstbauteilen mit Halbkupplungen an Stahl- oder Aluminiumrohren sind in Abhängigkeit von der Anschlussvariante folgende Federsteifigkeiten in Lastrichtung, soweit für den Nachweis erforderlich, zu berücksichtigen:

1 Bei größerem Bolzendurchmesser kann nach Abstimmung mit dem DIBt eine geringere Festigkeit gewählt werden.

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