Was ist ein Dübel?
Dübel sind Verankerungselemente, die Schrauben zur Verankerung verwenden.
Dübel sind eine Art von Material, das hauptsächlich im Bauwesen verwendet wird, zum Beispiel um ein anderes Bauteil an einem Grundmaterial zu befestigen oder ein vorhandenes Grundmaterial mit einem neuen Bauteil zu verbinden.
Es gibt zwei Arten von Dübeln, die im Baugewerbe verwendet werden: vormontierte Dübel und nachmontierte Dübel. Nachgerüstete Dübel werden auch ausdrücklich als „nachträglich eingebaute Dübel“ bezeichnet.
Anwendungen von Dübeln
Dübel werden hauptsächlich im Bauwesen eingesetzt. Der Untergrund, auf dem sie befestigt werden, ist häufig Beton, und sie werden zur Befestigung von Metall oder anderen Bauteilen an Betonfundamenten oder Gebäuden verwendet.
Beispiele für Ausrüstungen und andere Installationen sind Handläufe an Beton- und Fliesentreppen, Säulenfüße für Parkhäuser, Fahrradabstellanlagen, Beschilderungen, die Befestigung von Sonnenkollektoren, Verkaufsautomaten und Wasserleitungen. Weitere Anwendungen sind die Befestigung von erdbebensicheren Bauteilen zur Verstärkung von Altbauten, Schutzgeländer an Brücken und Straßen, Fender und Fahrzeuganschläge in Häfen sowie Beleuchtungen in Tunneln.
Neben Dübel, die nach dem Schraubprinzip arbeiten, gibt es eine Vielzahl anderer Verankerungsmethoden, die je nach Einsatzort und -zweck verwendet werden müssen. Neben den Anwendungen im Bauwesen gibt es weitere Beispiele für die Befestigung von Wellpappe und Kunststoff-Wellprofilen sowie in der Kieferorthopädie.
Funktionsweise der Dübel
Zunächst wird der Dübel selbst am Grundwerkstoff befestigt, und dann werden andere Bauteile am Gewindeteil des Dübels angebracht, um den Grundwerkstoff mit den anderen Bauteilen zu verbinden. Bei Dübeln werden Schrauben verwendet, um den Dübel selbst am Grundwerkstoff zu befestigen.
Schrauben üben im Allgemeinen ihre Verankerungskraft aus, weil sie eine Zugkraft, die sogenannte Axialkraft, erzeugen. Bei Dübeln wird die Verankerungskraft jedoch nicht durch die Axialkraft, sondern durch die zwischen dem Grundmetall und der Schraube des Schraubankers erzeugte Scherspannung erreicht. Mit anderen Worten, die Unebenheiten der Spitzen und Täler der Schraube halten der Kraft des Grundmetalls stand, das versucht, sich vom anderen Element zu trennen, indem es in das Grundmetall eingreift.
Die Axialkraft, die für die Verankerungskraft einer typischen Schraube sorgt, wird erzeugt, wenn das Bauteil, an dem die Schraube verankert ist (das zu befestigende Objekt), durch die Schraube zusammengedrückt und die Schraube ihrerseits durch die Druckreaktionskraft des befestigten Objekts gedehnt wird. Bei Dübeln gibt es kein zu komprimierendes Bauteil, da es keinen befestigten Gegenstand gibt, und es wird keine positive Axialkraft im Schraubanker erzeugt.
Daher wird der Dübel nicht durch Axialkräfte, sondern durch Scherkräfte gesichert, die auf die geformten Spitzen und Täler der Schraube gegen die Zugkräfte wirken, die zwischen dem Grundmetall und dem anderen Bauteil wirken.
Weitere Informationen zu Dübel
1. Arten von Dübeln
Neben Schraubdübeln gibt es noch viele andere Arten von Dübeln. Im Bauwesen werden die Dübel in drei Hauptkategorien eingeteilt: Metalldübel, Klebedübel und sonstige Dübel, wobei die Schraubdübel zu den sonstigen Dübeln gezählt werden.
Metallische Dübel
Metalldübel werden hauptsächlich in Metalldiffusionsdübel und andere Metalldübel unterteilt. Metalldiffusionsdübel verankern sich im Grundwerkstoff, indem der Diffusionsteil durch ein Loch im Grundwerkstoff gedrückt wird und sich gegen das Loch spreizt.
Klebedübel
Klebedübel werden durch einen Klebstoff, der in einem Bohrloch im Grundwerkstoff aushärtet, im Grundwerkstoff verankert.
2. Versagensarten von nachträglich eingebrachten Dübeln
Es gibt drei Versagensarten von nachträglich eingebauten Dübeln, einschließlich Dübel. Wenn ein nachträglich installierter Dübel bricht, bricht er in der schwächsten der drei Formen.
Versagensart 1: Bruch der Ankerbewehrung (Streckbruch des Dübels)
Wenn die Verbundfestigkeit des Dübels mit dem Verankerungsgrund ausreichend ist, versagt er, wenn der Dübel selbst seine Festigkeitsgrenze erreicht. Dies kann auf eine unzureichende Materialfestigkeit des Dübels oder eine unzureichende Größe (Querschnittsfläche) des Dübels zurückzuführen sein.
Versagensart 2: Konusversagen (Versagen des Grundmetalls)
Wie bei Versagensart I tritt dieser Fall ein, wenn Anker und Grundwerkstoff eine ausreichende Verbundfestigkeit aufweisen und der Grundwerkstoff schwächer ist als der Anker. Er ist durch einen kegelförmigen Bruch des Grundmetalls gekennzeichnet.
Versagensart 3: Herausziehen des Dübels
Der Dübel wird aus dem Verankerungsgrund herausgezogen, wenn die Haftfestigkeit des Dübels am eingebauten Dübel nicht ausreicht. Dies ist nicht auf die Festigkeit des Dübels oder des Verankerungsmetalls zurückzuführen, sondern auf eine unzureichende Verankerungsfestigkeit.