用于将已安装部分附接至混凝土或砖石的方法与流程

本发明涉及一种用于将已安装部分附接至由混凝土或砖石形成的安装基底的方法。本发明还涉及一种用于对此类安装附接进行评级的相应计算机程序。

背景技术：

现有技术中已知将不同材料的已安装部分附接至混凝土或砖石的安装基底。由此，在现有技术中，其次(即，随后)引入的锚固件始终正交于部件表面布置。这本身具体地通过当前应用于结构工程的混凝土锚固系统的国际法规来体现，根据法规，锚固系统全部将正交于混凝土表面进行锚固。

锚固件对于拉伸载荷和横向载荷下的不同破坏机理的特性阻力是对混凝土的锚固件进行评级的基础。关于拉伸载荷的最相关破坏机理是钢破坏、混凝土撬出破坏和由拔出引起的破坏。横向载荷下最重要的破坏机理也是钢破坏、背离载荷的侧部上的混凝土撬出破坏和混凝土边缘破裂。如果出现具有杠杆臂的横向力，则还应设置防止弯曲，防止弯曲进而影响锚固件对钢破坏的特性阻力，并且具体取决于杠杆臂的长度，可以显著地减小该特性阻力。

根据原则需要遵循以下评级规则：

拉伸载荷冲击与阻力之商：

nsd/nrd<1，以及

横向载荷冲击与阻力之商：

vsd/vrd<1，

交互条件：

nsd/nrd+vsd/vrd<1.2，以及

弯曲验证：

msd/mrd+nsd/nrd<1，

其中：

nsd＝拉伸载荷的额定值

vsd＝横向载荷的额定值

msd＝弯曲载荷的额定值

---

nrd＝拉伸载荷下的阻力的额定值

vrd＝横向载荷下的阻力的额定值

mrd＝弯曲载荷下的阻力的额定值

至于评级验证的详细描述，请参考混凝土用金属锚固件欧洲技术批准指南(guidelineforeuropeantechnicalapprovalofmetalanchorsforuseinconcrete)(etag001，附录c，1997年)。

考虑到这些评级法规，本领域技术人员可以基于关于拉伸载荷、横向载荷和弯曲载荷的指定额定值来确定是否可能在一组锚固件的帮助下实现已安装部分到混凝土或砖石的规划附接，该一组锚固件在下文被标识为“安装组”，即，满足评级规则或法规。出于这个目的，本领域技术人员通常使用计算机程序，交互式地向该计算机程序中输入表示拉伸载荷、横向载荷和可能地弯曲载荷的信息，该计算机程序自动地计算与规划的锚固件的规划附接是否满足评级规则或法规。常规计算机程序通常进一步指定满足规则到何种程度。结果可能是，例如显著地过度遵守评级规则或法规；在这种情况下，本领域技术人员可以改变设计，例如可以使用更少的锚固件，或者可以使用截面更小的更成本有效锚固件，并且可以再次验证评级。反之亦然，计算机程序也可以显示规划的附接不满足评级规则/法规。在这种情况下，本领域技术人员可以提供附加锚固件和/或可以使用包括更大直径的锚固件，并且可以再次验证改变后的设计。

结果并非在所有情况下都令人满意。例如，对于接近安装基底的边缘的区域，可能难以选择合适锚固件。具体地，在接近边缘的区域中，使用具有较大直径的锚固件不仅成本高，而且通常是不可能的，因为这可以引发混凝土边缘破裂的问题。当对关于横向载荷的阻力进行评级时，一般情况下，在锚固件与边缘的距离降至低于锚固件的直径的60倍时，需要考虑混凝土边缘破裂。因而，不言而喻的是，通常特别有利的是，用较小直径的锚固件进行管理。因而，需要用于将已安装部分附接至砖石或混凝土的改进方法。

技术实现要素：

本发明的目标是提供一种用于将已安装部分附接至砖石或混凝土的改进方法。这个问题通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求16所述的对应的计算机程序和根据权利要求20所述的评级方法来解决。从属权利要求中指定有利的发展。

本发明提供一种用于使用一组锚固件将已安装部分附接至由混凝土或砖石形成的安装基底的方法。

该方法用于以下情况：其中，对于锚固件组中的至少一个锚固件的横向载荷的额定值vsd与拉伸载荷的额定值nsd的比例vsd/nsd，以下适用：vsd/nsd≥0.3、优选地vsd/nsd≥0.6，并且具体优选地vsd/nsd≥1.0，

以及，其中这个锚固件的横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk分别满足以下关系：

vrk/nrk≤1.1。

因而，特性阻力vrk、nrk各自标识来自不同破坏类型的最小特性阻力，对于评级应考虑所述不同破坏类型，因而例如，在具体考虑到可能存在的杠杆臂的钢破坏的情况下的vrk,s、nrk,s，在混凝土撬出失败(拉伸载荷下的混凝土撬出失败、在背离载荷的侧部上的混凝土撬出失败或者横向载荷下的混凝土边缘破裂)的情况下的vrk,e、nrk,e等等。

根据本发明，安装组的至少一个锚固件与安装基底的表面的法线成角度α锚固件倾斜，以使得以下适用：

α锚固件＝k*3/4*arctan(vsd/nsd)对于nsd＞0，以及

α锚固件＝k*67.5°对于nsd＝0，

其中：如果α锚固件≤75°，则0.6≤k≤1.34、优选地0.8≤1.34，其中α锚固件是锚固件相对于安装基底的表面的法线的倾斜角度。在这里，将在评级下的横向载荷vsd所在的平面中测量倾斜角度α锚固件。在这个平面内，将选择角度α锚固件的定向，以使得锚固件的纵向轴线与合成载荷之间的角度变得小于正交安装的情况。这意味着，与正交安装位置相比，锚固件的头部在横向载荷vsd的方向上倾斜。

因而，根据本发明，用作已安装部分到混凝土或砖石的附接的一部分的锚固件至少部分地与安装基底的表面成不等于90°角度α锚固件定位。这与惯例相矛盾，根据惯例，混凝土中的锚固件通常正交于混凝土表面定位。在这里，根据以下规则来选择角度α锚固件：α锚固件＝k*3/4*arctan(vsd/nsd)。对于nsd＝0的情况，即，在纯横向载荷的情况下，以下适用：α锚固件＝k*67.5°。可以在0.8与1.34之间的间隔处选择参数k。

本发明基于以下理解：对某一类应用，倾斜锚固件允许比根据现有技术的正交于基底的表面定位的锚固件更好的载荷承载能力。当α锚固件是拉伸载荷与横向载荷的合成载荷与安装基底的表面的法线所成的且可以通过arctan(vsd/nsd)计算出的角度的75％时，可以实现极好的载荷承载能力。这对应于参数k采取值1的情况。范围0.8≤k≤1.34限定对角度的这个优先选择周围的余量，这也允许良好的载荷承载能力。然而，在这个范围内，始终以使得α锚固件≤75°的方式选择参数k的值。优选地，以使得α锚固件≤70°的方式选择参数k。

根本上，钢破坏限制锚固件的载荷水平。至于拉伸载荷下的阻力，锚固件的特性阻力nrk,s表示不论安装基底的性质、安装基底中的布置等如何，在钢破坏的情况下都不可超过的上限。值nrk,s来自以下等式：

nrk,s＝as*fuk，

其中，as是锚固件的截面表面，以及fuk是钢的特性拉伸强度。尽管始终假设钢为本公开中的锚固件的材料，但不言而喻的是，本发明不限于由钢制成的锚固件。

然而，拉伸载荷下的实际阻力可以因为除钢破坏之外的破坏机理而降低。其他可能的破坏机理例如为混凝土撬出破坏和因拔出引起的破坏。至于更多细节，请参考混凝土用金属锚固件欧洲技术批准指南(guidelineforeuropeantechnicalapprovalofmetalanchorsforuseinconcrete)(etag001，附录c，1997年)，其以引用方式并入本公开中。

与评级相关的、拉伸载荷下的特性阻力nrk是可以由评级要考虑的不同破坏机理引起的最小阻力。

至于横向载荷下的阻力vrk,s，进而关于没有杠杆臂的钢破坏的特性阻力，表示上限。如果不存在杠杆臂，则可以假设的是，关于钢破坏，横向载荷承载能力可以是锚固件的拉伸载荷承载能力的最大0.5倍，使得以下适用：

vrk,s＝0.5*nrk,s＝0.5*as*fuk。

然而，如果经由杠杆臂施加横向载荷，则必须考虑“弯曲载荷下的特性阻力”。进而，关于这个和与计算相关的对应公式的更详细信息可以见于上述引证的批准指南etag001。在这种情况下，破坏机理仍然是钢破坏，使得阻力仍可以被标识为vrk,s，但在这种情况下，通常显著小于最大值0.5*as*fuk。

除了具有杠杆臂和没有杠杆臂的钢破坏之外，当锚固件位于距安装基底的边缘的距离小于其安装深度的十倍、或小于其直径的60倍时，通常还需要考虑横向载荷、尤其是背离载荷的侧上的混凝土撬出破坏(所谓的撬出破坏)和混凝土边缘破裂的情况下的其他破坏机理。进而，存在这些破坏机理中的每个的特性阻力，并且最小阻力形成横向载荷下的在这里相关的特性阻力vrk。

本发明已经针对以下情况系统地分析了混凝土中的锚固件的各种破坏机理：偏离惯例，锚固件未正交于安装基底的表面引入，而是相对于安装基底的表面法线成角度α锚固件倾斜。

在实践中，经常存在以下安装情形：其中，向接近边缘的锚固件组施加横向载荷，诸如，例如当附接阳台栏杆和扶手时，或者其中，需要考虑弯曲载荷。在针对客户的评级服务的情况下反复地出现不令人满意的结果是思考是否可以更好地利用锚固件组的原因。在根据etag_001深入分析评级分类之后，发现可以实现经由改进对拉伸载荷承载能力的利用来改进对锚固件组的利用。为了实现这一目标，设想锚固件不应正交于安装基底的表面定位，而是更加朝向由将由单独锚固件传递的拉伸和横向载荷分量形成的合成载荷的方向。

通过比较以倾斜角度安装的、包括正交于表面测量到的相同锚固深度的锚固件的撬出主体的锥形表面与正交地定位的锚固件的锥形表面，可以表明的是，与正交地安装的锚固件的锥形撬出表面相比，倾斜锚固件的表面至少相同，除了小角度范围外，但增加的角度始终更大。甚至混凝土边缘对表面的限制也不会导致更小的表面。这个类比加强了以下假设：以倾斜角度安装的锚固件可以获得与正交地安装的锚固件相同的拉伸载荷承载能力。已经通过基于此执行的部件测试并且通过fem模拟确认了对锚固件的改进利用。

本发明人已经确定存在广泛的一类应用，其中与锚固件的正交安装的情况下的载荷承载能力相比，当根据本发明选择角度α锚固件时，即，当以下适用时：α锚固件＝k*3/4*arctan(vsd/nsd)，其中0.8≤k≤1.34时，可以改进载荷承载能力，有时甚至显著地改进载荷承载能力。就混凝土而言，对于以下适用的应用，已经确定显著改进载荷承载能力：vrk/nrk≤1.1，其中横向载荷下的特性阻力vrk因而小于或仅不显著地大于拉伸载荷下的特性阻力nrk。比例vrk/nrk变得越小，与常规正交安装相比的改进就越大。与正交安装相比，当正交于表面测量的锚固深度hef保持恒定时，可以例行地特别地实现改进，这意味着锚固件必须选择为比正交安装的情况长1/cos(α锚固件)倍。然而，这几乎不会带来什么问题，因为稍微更长的锚固件增加的成本微不足道。相反，当必须选择包括更大直径并且不仅明显地更贵而且通常无法具体地用于边缘区域的锚固件以维持评级时问题更大，在边缘区域中会出现评级问题，因为锚固件导致混凝土边缘破裂的风险增大(这最终导致vrk的值更小)。

然而，该方法仅涉及横向载荷的相关值占“总载荷的显著部分”的情况，并且今天涉及以下适用的情况：vsd/nsd≥0.3。对于比例更小的横向载荷，载荷承载能力的增加无法使用，或者不够显著来证明倾斜安装的额外作用。尽管原则上可以在限定的范围内选择参数k，但附加条件应该是应始终选择足够小的k，使得以下适用：α锚固件≤75°，优选地≤70°，以便使安装不会过于困难。

存在一些典型的情形，其中比例vrk/nrk变小，并且具体地变成≤1.1，并且其中以有利的方式使用本发明的方法。

在一个典型的应用中，附接接近边缘，其中，横向载荷的特性阻力多数显著小于拉伸载荷的特性阻力，换言之，vrk＜nrk。

在另一典型的应用中，存在没有边缘影响的、具有大放置深度的附接，其中，纯钢破坏支配评级限制，并且其中vrk,s＝0.5*nrk,2至闭逼近，使得在任何情况下vrk＜nrk。

弯曲载荷也可以强烈地减小载荷承载能力。如上所述，具有杠杆臂的弯曲载荷导致vrk的值减小，并且因而通常也导致vrk＜nrk的情形。

当已安装部分与安装基底之间存在不耐压的中间层时，或者当已安装部分与安装基底之间存在间隙或距离时，必须考虑锚固件上的弯曲载荷。当已安装部分本身不耐压时，换言之，例如不是由金属或混凝土构成而是例如由木材构成时，也必须考虑弯曲载荷。最终，弯曲载荷通常在连接的孔间隙太大时起作用。随着引入已安装部分中的锚固件中的载荷与已安装部分和安装基底之间的分模线之间的距离增大，弯曲载荷增大，同时对已安装部分的影响保持不变。

归因于倾斜安装，简单地说，在载荷相同的情形下，锚固件经受比正交安装的锚固件更高的拉伸载荷。作为k＝1.33的极端情况，根据本发明的方法设想锚固件相对于安装基底的表面成与总载荷相同的倾斜角度的情形，其中，总载荷即为横向载荷和拉伸载荷的合成载荷。在这种情况下，锚固件将仅接收拉伸载荷。

然而，根据本发明人的计算，在锚固件的纵向轴线平行于最终的力对准时通常未获得最佳结果，而是在角度α锚固件选择为小于合成载荷相对于安装基底的表面的法线的角度时获得最佳结果。因而，在优选实施方式中，k≤1.2，优选地k≤1.15，并且具体优选地k≤1.1。多数情况下，当压力也可以经由已安装部分与安装基底之间的分模线传递时情况就是这样。在k≤1.2的安装位置，锚固件载荷主要是拉伸(相对于锚固件的轴线，而不相对于安装基底的表面法线)，但也包括小的横向分量。然而，横向载荷通过锚固件压靠已安装部分中的钻孔壁而被直接吸收。因而，归因于反作用力的重新分配，已安装部分压在安装基底上。因而，在优选实施方式中，以下适用：k≤1.2，优选地k≤1.15，并且具体优选地k≤1.1。在有利实施方式中，至少一个锚固件被引导穿过已安装部分中的孔，其中，在锚固件的、在安装状态下容纳在孔中的区段中，孔的直径超过锚固件的直径少于22％，优选地少于12％。在已安装部分的孔中的锚固件的这种小间隙的情况下，经由压缩有效地吸收横向载荷。

对于以下情况评估是不同的：其中已安装部分与不耐压的材料所定位的安装基底之间存在空间。不耐压的材料的一个示例可以是例如不耐压的非耐压石膏层、木材、绝缘层或者仅仅是空气。在这种情况下，优选地选择更大的参数k，使得以下适用：k≥1.1，优选地k≥1.2，并且具体优选地k≥1.25。理想的情况可以是选择k＝1.33，根据该选择，锚固件平行于总载荷的方向对准，使得锚固件仅经受拉伸(相对于其自己的轴线，而不是相对于安装基底的表面)。

尽管上述关系限定了允许载荷承载能力的特别显著增加的倾斜角度α锚固件，但在实践中没有必要针对每个应用单独地且具体地计算匹配角度。相反，如果作为正交安装的替代方案，仅考虑一个可能的替代标准安装角度α锚固件，其因而表示单个当前有效安装角度0°的替代，则可以实现与常用方法相比的显著进步。根据本发明人的分析，这个替代标准安装角度α锚固件应在35°与55°之间，优选地在40°与50°之间，并且具体优选地与安装基底的表面的法线成大约45°，因为由此可以在大量的应用中实现显著的改进。在该方法的这个简化实施方式中，至少在以下情况时考虑替代标准安装角度：对于锚固件组中的至少一个锚固件的横向载荷的额定值vsd与拉伸载荷的额定值nsd的比例vsd/nsd，以下适用：vsd/nsd≥0.8，并且优选地vsd/nsd≥1.0；以及这个锚固件的相应横向载荷的特性阻力vrk和/或拉伸载荷的特性阻力nrk满足以下关系：vrk/nrk≤1.1。作为限于这一个替代标准安装角度的结果，该方法关于安装以及关于评级显著地简化。载荷承载能力同时可以在具有这个替代标准安装角度的很多情况下显著地增加。

本发明人已经特别针对45°的安装角度执行拔出测试，并且已经确定针对处于这个45°角度的合成载荷的情况(即，vsd＝nsd)和针对纯横向力的情况(nsd＝0)两者，可以利用这来实现显著的改进。具体地，在接近边缘的安装的情况下，与包括相同有效锚固深度hef，即，正交于安装基底的表面测量的正交安装的锚固件相比，有可能将关于纯横向力的情况的阻力增加三倍。至于也与表面法线成45°角的力(即，vsd＝nsd)，甚至有可能将破坏载荷增加四倍。在这里，值得注意的是，同样具有相同有效锚固深度的、正交于混凝土的拉伸强度与正交安装相当。为了获得相同的有效锚固深度hef，以45°的角度定位的锚固件必须比正交定位的锚固件长1.41倍。然而，载荷承载能力的显著增加决不仅仅是锚固件长度更大的结果。相反，拉拔实验表明，以与表面法线成45°角度的安装通常导致关于甚至具有相同长度的锚固件的载荷承载能力的显著改进，只要横向载荷vsd类似于或大于将分配至锚固件的拉伸载荷nsd即可。

在简化方法的背景下，如果假设利用替代标准安装角度的倾斜安装与正交安装相比可以引起改进，则可以例行地执行关于载荷承载能力是否增加以及可能地增加多少的测试，以便做出关于是否会利用这个替代标准安装角度的决定。这个替代标准安装角度也将在有利实施方式中考虑并且将向用户提出。

在优选实施方式中，横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk分别满足以下关系：vrk/nrk≤1.0，优选地≤0.8，并且具体优选地≤0.6。

在锚固件组的情况下，也就是通过若干锚固件进行附接的已安装部分的情况下，也可以分配载荷传递，以实现锚固件中的一些根据本发明倾斜，而其他锚固件则正交地布置。通过适当地选择已安装部分中的通孔的大小，由此可以向正交安装的锚固件分配拉伸载荷，并且向以倾斜角度布置的锚固件分配横向载荷。在锚固件组的情况下，由此可以实现对连接的进一步优化。

以上述限定的角度α锚固件定位的所述锚固件可以是例如锚固件组中较接近边缘的锚固件，并且锚固件组可以包括离边缘较远的锚固件，所述锚固件正交于安装基底的表面定位。这背后的想法是，根据有效评级法规，接近边缘的锚固件必须能够支承完整的横向载荷，以及接近边缘的区域中的横向载荷的特性阻力vrk小于距边缘一定距离的区域。归因于以角度α锚固件倾斜的锚固件向横向载荷施加显著较大阻力，作为本发明的一部分，可以比现有技术更容易满足这个标准。然而，在距边缘一定距离的锚固件上的、对横向载荷的特性阻力vrk的需求较低，使得所述锚固件可以像往常一样正交地定位。如果锚固件定位在距安装基底的边缘小于有效(即，正交)锚固深度hef的十倍的距离，优选地小于有效制造深度的五倍，则在本公开中均该锚固件识别为“接近边缘”。

在有利发展中，以上述限定的角度α锚固件定位的所述锚固件是锚固件组内的离边缘较远的锚固件，并且锚固件组包括较接近边缘的锚固件，并且该锚固件容纳在已安装部分中的长型孔中，且正交于安装基底的表面定位。作为本公开的一部分，“长型孔”应被理解为尺寸足够大的孔，使得其可以假定容纳在其中的锚固件不会经受显著的横向载荷。这可以是椭圆形孔的更严格意义上的长型孔，但也可以是具有足够大直径的圆形孔。因而，在这个实施方式中，接近边缘的锚固件正交地定位，并且因而不太能够承受横向载荷。然而，归因于接近边缘的这个锚固件容纳在长型孔中，其仅经受拉伸力而不经受横向力，并且因而在评级中不需要考虑横向力。因而，离边缘较远的锚固件必须承受较高的横向力。然而，倾斜的安装对于这个目的尤其有利。

上述方法可以用于任何锚固件，其中优选的一些锚固件将在下文简要地引用。在最简单的情况下，至少一个锚固件可以由一件式锚固件形成，其包括：

-载荷引入区域，其布置在锚固件的前端的区域中，并且适于将载荷引入到安装基底中；

-轴区段；

-用于在尾端的区域中将锚固件固定到已安装部分的区段或元件；以及

-动力驱动部，其用于定位锚固件。

一件式锚固件可以例如由常规混凝土螺钉形成。在这种情况下，载荷引入区域将由混凝土螺纹形成，动力驱动部将由螺钉头部形成，以及用于将锚固件固定到已安装部分的区段也将由螺钉头部形成。然而，一件式锚固件也可以由膨胀锚固件或切底锚固件形成。

在其他实施方式中，至少一个锚固件由包括锚固件套筒和夹紧元件的两件式系统形成，

其中，锚固件套筒适于将载荷引入到安装基底中，并且具有内螺纹，其中，夹紧元件包括：

-轴区段，轴区段在其前端的区域中具有外螺纹，通过该外螺纹能够旋拧到锚固件套筒的内螺纹中，以便传递载荷；

-用于在尾端的区域中将夹紧元件的轴区段固定到已安装部分的区段或元件；以及

-动力驱动部，其用于将夹紧元件旋拧到锚固件套筒中。

在这里，用于将锚固件或夹紧元件分别固定到已安装部分的区段可以由螺钉头部形成，所述螺钉头部同时形成所述动力驱动部。

替代地，至少一个锚固件由包括锚固件套筒和夹紧元件的两件式系统形成，

其中，锚固件套筒适于将载荷引入到安装基底中，以及

其中，夹紧元件包括：

-轴区段，轴区段在其前端的区域中具有止动元件，止动元件具体为螺钉头部或拧上的螺母，锚固件套筒能够抵靠所述止动元件以便传递载荷；以及

-用于在尾端的区域中将夹紧元件的轴区段固定到已安装部分的区段或元件。

这个实施方式的优点在于，锚固件套筒不需要设有内螺纹，这降低生产成本。

优选地，分别在锚固件或夹紧元件的尾端上设置螺纹，并且用于固定锚固件或夹紧元件的所述元件由螺母形成，所述螺母能够在螺纹上抵靠已安装部分旋拧。

在替代实施方式中，锚固件由多件式系统形成，其包括：

第一锚固件套筒，其适于将载荷引入到安装基底中；

第二锚固件套筒，其适于将载荷引入到已安装部分中；以及

长型夹紧元件，其适于被引导穿过第二锚固件套筒并插入第一锚固件套筒中，或被引导穿过第一锚固件套筒，并且适于轴向地夹紧第一锚固件套筒和第二锚固件套筒，以使得第一锚固件套筒和第二锚固件套筒分别在安装基底或已安装部分中生成相反的结合应力。

在这里，长型接近元件适于“被引导穿过”两个螺栓套筒的陈述并不表明锚固件套筒必然在夹紧元件之前插入。事实上，在这个实施方式中还可能的是，夹紧元件在其前端的区域中具有止动元件，该止动元件具体为螺钉头部或拧上的螺母，锚固件套筒能够抵靠所述止动元件以便传递载荷。在这种情况下，长型夹紧元件首先插入钻孔中，并且螺栓套筒随后附接或“螺纹连接”到夹紧元件上，并引入到钻孔中，以便在夹紧元件上滑动，其中，长型夹紧元件即使是静止的也“被引导穿过”锚固件套筒。

本发明的又一方面涉及一种包括多个指令的计算机程序产品，所述多个指令在计算机系统上执行时执行以下步骤：经由显示装置输出图形用户界面(gui)，

其中，gui具有输入区域，该输入区域允许用户输入关于使用一组锚固件的、已安装部分到混凝土或砖石锚固件的安装基底的规划附接的信息，其中这个信息表示锚固件组中的至少一个锚固件的横向载荷的至少一个额定值vsd和拉伸载荷的额定值nsd，或者能够从这个信息导出所述额定值vsd和nsd，

其中，gui还配置成显示规划附接是否对应于预定评级法规，

其中，至少在以下情况下：

-对于锚固件组中的锚固件的横向载荷的额定值vsd与拉伸载荷的额定值nsd的比例vsd/nsd，以下适用：vsd/nsd≥0.3，优选地vsd/nsd≥0.6，并且具体优选地vsd/nsd≥1.0；以及

-这个锚固件的相应横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk满足以下关系：vrk/nrk≤1.1，

计算机程序配置成对锚固件组中的用于与安装基底的表面的法线成角度α锚固件安装的这个锚固件执行评级的计算，其中以下适用：

α锚固件＝k*3/4*arctan(vsd/nsd)对于nsd＞0，以及

α锚固件＝k*67.5°对于nsd＝0，其中

其中：如果α锚固件≤75°，则0.8≤k≤1.34，其中，

α锚固件是锚固件相对于安装基底的表面的法线的倾斜角度，其中将在评级所依据的横向载荷vsd所在的平面中测量倾斜角度α锚固件，并且输出评级的结果。

替代地，可以提供计算机程序产品，其涉及以上识别的简化方法，其中除了锚固件以0°的常用安装之外，还考虑替代标准安装角度。这个计算机程序产品包括多个指令，所述多个指令在计算机系统上执行时执行以下步骤：

经由显示装置输出图形用户界面(gui)，其中gui具有允许用户输入关于使用一组锚固件的、已安装部分到混凝土或砖石的安装基底的规划附接的信息的输入区域，其中这个信息表示锚固件组中的至少一个锚固件的横向载荷的至少一个额定值vsd和拉伸载荷的额定值nsd，或者能够从这个信息导出这些额定值vsd和nsd，

其中，gui还配置成显示规划附接是否对应于预定评级法规，

其中，计算机程序配置成对锚固件组中的用于与安装基底的表面的法线成角度α锚固件安装的这个锚固件执行评级的计算，其中以下适用：35°≤α锚固件≤55°，优选地40°≤α锚固件≤50°，具体优选地43°≤α锚固件≤48°，

其中，将在评级所依据的横向载荷vsd所在的平面中测量倾斜角度α锚固件，并且输出评级的结果。在这个简化实施方式中，角度α锚固件是不需要根据横向载荷的实际额定值vsd和拉伸载荷的实际额定值nsd单独地计算的预定角度。

在有利实施方式中，gui的输入区域允许用户输入关于以下特征中的一个或多个的信息：安装基底的相应类型或性质；锚固板的类型、大小、形状和材料、关于拉伸力、横向力、扭矩和/或弯矩的额定值、锚固件的类型和/或尺寸。

在有利发展中，计算机程序产品配置成最初计算正交于安装基底定位的锚固件的评级，并且在所述锚固件不满足评级法规/规则的情况下，替代地提出满足评级法规/规则的合适安装。

本发明的又一方面涉及一种用于对使用一组锚固件的已安装部分到由混凝土或砖石形成的安装基底的附接进行评级的方法，

其中，对于锚固件组中的至少一个锚固件的横向载荷的额定值vsd与拉伸载荷的额定值nsd的比例vsd/nsd，以下适用：vsd/nsd≥0.3，优选地vsd/nsd≥0.6，并且具体优选地vsd/nsd≥1.0，以及

其中，这个锚固件的相应横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk满足以下关系：vrk/nrk≤1.1。在这里，对于这个锚固件与安装基底的表面的法线成倾斜角度α锚固件定位的情况，针对这个锚固件来验证载荷的额定值是否超过这个锚固件的关于至少一个破坏机理的阻力的额定值，以使得以下适用：

α锚固件＝k*3/4*arctan(vsd/nsd)对于nsd＞0，以及

α锚固件＝k*67.5°对于nsd＝0，

其中：如果α锚固件≤75°，则0.6≤k≤1.34，优选地0.8≤1.34，其中将在评级下的横向载荷vsd所在的平面中测量倾斜角度α锚固件。

在这种评级方法的优选实施方式中，以下适用：k≤1.2，优选地k≤1.15，并且具体优选地k≤1.1。另外地或替代地，以下也适用：k≥0.85，优选地k≥0.9。

又一方面涉及一种用于对使用一组锚固件的已安装部分到由混凝土或砖石形成的安装基底的附接进行评级的替代简化方法，

其中，对于锚固件组中的至少一个锚固件(14)的横向载荷的额定值vsd与拉伸载荷的额定值nsd的比例vsd/nsd，以下适用：vsd/nsd≥0.8并且优选地vsd/nsd≥1.0，以及

其中，这个锚固件的横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk满足以下关系：vrk/nrk≤1.1。根据这种简化的评级方法，对于这个锚固件与安装基底的表面的法线成35°与55°之间、优选地40°与50°之间并且具体优选地大约45°的倾斜角度α锚固件定位的情况，针对这个锚固件来验证载荷的额定值是否超过这个锚固件的关于至少一个破坏机理的阻力的额定值，其中将在评级下的横向载荷vsd所在的平面中测量倾斜角度α锚固件。

在这些评级方法的优选实施方式中，相应横向载荷的特性阻力vrk或拉伸载荷的特性阻力nrk满足以下关系：

vrk/nrk≤1.0，优选地≤0.8，并且具体优选地≤0.6。

在待评级的安装附接中，至少一个锚固件优选地引导穿过已安装部分中的孔，其中，在锚固件的、在安装状态下容纳在孔中的区段中，孔的直径超过锚固件的直径少于22％，优选地少于12％。

在待评级的安装附接中，所述锚固件优选地是锚固件组内的较接近边缘的锚固件，并且锚固件组包括离边缘较远的锚固件，所述锚固件正交于安装基底的表面定位。

在待评级的安装附接中，所述锚固件是锚固件组内的离边缘较远的锚固件，并且锚固件组包括较接近边缘的锚固件，该锚固件容纳在已安装部分中的长型孔中，且正交于安装基底的表面定位。重要的是，应注意，具体地，在本公开中，当时，锚固件应被视作“接近边缘”。

在待评级的安装附接中，优选地，已安装部分与安装基底之间存在空间，其中定位有不耐压的材料，并且对于其而言以下适用：k≥1.1，优选地k≥1.2，并且具体优选地k≥1.25。

在这里，一种根据上述实施方式中的一个所述的用于将已安装部分附接至安装基底的方法可以包括：根据评级方法的上述实施方式中的一个所述的用于对这个安装附接进行评级的方法。在这里，具体地，可以在根据上述实施方式中的一个所述的计算机程序的帮助下执行评级。

附图说明

图1示出了表示在两个倾斜锚固件的帮助下将已安装部分附接至混凝土的示意性剖视图。

图2示出了在接近混凝土的边缘的区域中附接已安装部分的剖视图，包括两个正常定位的锚固件。

图3示出了与图2相同的情形，其中根据本发明，更接近边缘的锚固件相对于表面法线以倾斜角度定位。

图4示出了与图2相同的情形，其中更接近边缘的锚固件布置在已安装部分的长型孔中，以及更远离边缘的锚固件与表面法线成倾斜角度定位。

图5示出了在仅接收拉伸载荷的两个倾斜锚固件的帮助下附接已安装部分。

图6示出了适于实施根据依据本发明的方法的评级的计算机程序的gui的屏幕截图。

图7至图11示出了可以用于根据本发明的方法的不同锚固件。

具体实施方式

从以下描述中推断出本发明的其他优点和特征，其中参考附图基于示例性实施方式描述了本发明。

图1示出了在两个锚固件14的帮助下将已安装部分10附接至混凝土的安装基底12的剖视图，在如图所示的实施方式中，所述锚固件通过示意性地示出的混凝土螺钉形成。在图1的示例性实施方式中，已安装部分10由金属板形成，如可以用来例如附接阳台栏杆等。然而，本发明不限于某些已安装部分。相反，任何已安装部分10均可以附接至安装基底12，其中，已安装部分10具体是混凝土的那些已安装部分。

具有额定值vsd的横向载荷和拉伸载荷nsd作用于已安装部分10上，其中对应的载荷均匀地分布：vsd,1、nsd,1是对于上部锚固件，以及vsd,2、nsd,2是对于下部锚固件，即，以下关系适用：vsd,1＝vsd,2＝1/2vsd，nsd,1＝nsd,2＝1/2nsd。合成载荷或总载荷与表面法线成角度arctan(vsd/nsd)＝40°倾斜。

在图1的示例性实施方式中，锚固件14没有如现有技术中常见的正交于安装基底12的表面定位。相反，它们以30°的角度α锚固件定位，因而是实际合成载荷的角度的3/4。因而，与正交安装的情况相比，可以支承显著更高的载荷。图1中进一步示出有效安装深度hef。在这种情况下，有效安装深度并不对应于锚固件14的深度，而是对应于锚固件的正交投影，或换言之，对应于锚固件14的长度乘以cos(α锚固件)。

图2示出了在两个锚固件14的帮助下将安装部分10附接在接近边缘的混凝土的安装基底12的区域中的剖视图。根据有效评级法规，在这种情况下，接近边缘的锚固件必须设计成支承根据横向载荷vsd的额定值的整个横向载荷，即，适用：vsd,2＝vsd。这有时在实践中难以实现，因为小的边缘距离会减小对横向载荷的特性阻力vrk。

图3中示出了对于这些困难的解决方案，其中在其他方面相同的情形下，接近边缘的锚固件以角度α锚固件＝3/4*arctan(vsd,2/nsd)定位，但相对于安装基底12的表面具有与图的2的正交定位锚固件14相同的放置深度。归因于在这种情况下，更远离边缘的锚固件不分摊评级中的横向载荷的一部分，没有理由不按通常的方式将所述锚固件正交地定位，如图3所示。

图4示出了用于解决图2的情形的替代变体。在这个变体中，接近边缘的锚固件14容纳于长型孔16中，使得在评级中，这个锚固件不分摊横向载荷vsd的一部分，而拉伸载荷均匀地分布，即，nsd,2＝nsd,2＝1/2*nsd。与正交定位的锚固件相比，更远离边缘的、以一定角度定位的锚固件14关于这个相对高的横向载荷vsd,1＝vsd具有改进的载荷承载能力。

最后，图5示出了一个变体，其中，在已安装部分10与安装基底12之间不存在耐压材料。图5中示出了空间，然而，在实践中，所述空间可以由非耐压材料形成，诸如像不耐压的绝缘材料或石膏。在图5的布置中，横向载荷vsd或拉伸载荷nsd的相应额定值均匀地分布到各个锚固件14，即，以下适用：vsd,1＝vsd,2＝1/2*vsd，以及nsd,1＝nsd,2＝1/2*nsd。在这个实施方式中，选择α锚固件，以使得它对应于arctan(vsd/nsd)，即，锚固件14各自平行于最终的力布置，并因而仅接收拉伸载荷(相对于它们自己的纵向轴线。)在角度α锚固件的一般定义中，这对应于k＝1.33的情况。

本公开的又一方面涉及一种计算机程序产品，其包括多个指令，所述多个指令在计算机系统上执行时，经由显示装置输出gui，如图6中以示例性方式示出。此类计算机程序通常是已知的技术且是通用的，并且帮助用户确定规划的应用是否对应于评级法规，其中，在这种情况下，规划的应用为将已安装部分10附接至混凝土的安装基底12。出于这个目的，gui包括允许用户输入关于多个特征的信息的输入区域，例如，用于指定安装基底(在这种情况下，混凝土)的区域20、用于输入关于锚固板的类型、大小、形状和材料的信息的区域22、用于输入载荷的额定值的区域24、以及用于指定锚固件14的类型和尺寸的区域26，其中，载荷具体为拉伸载荷、横向载荷、扭矩和弯矩。

对应于输入值和参数的评级计算的结果显示在图6的gui的右手侧上。如可以在示例性屏幕截图中看出的是，规划的附接满足关于就拉伸载荷而言的此处考虑的所有破坏机理(钢破坏、拔出、混凝土撬出破坏)的评级法规。还进一步满足关于就没有杠杆臂的钢破坏而言和就混凝土撬出破坏而言的横向载荷的评级法规，但不满足关于混凝土边缘破裂的破坏。在这里，横向载荷超过对关于破坏机理“混凝土边缘破裂”的横向载荷的阻力大约20％，甚至超过交互条件60％。这些结果参考响应于常规安装的评级，其中，锚固件14正交于安装基底12的表面定位。

然而，计算机程序还可以提出评级，其中，锚固件不正交地定位，而是与安装基底12的表面法线成角度α锚固件定位。在如图所示的实施方式中，程序在满足某些标准时自动地提出用于倾斜安装的评级。这样的标准可以是锚固件的正交安装无法满足的评级法规。又一标准可以是在倾斜安装的情况下，例如在超过关于比例vsd/nsd的阈值或未达到vrk/nrk的阈值的情况下，可以预期显著改进的载荷承载能力。在一些情况下，有利的是，考虑具有更好载荷承载能力的设计，即使利用正交安装也能满足在规划的安装附接的情况下的评级法规也是如此。这可以提示用户例如考虑利用较小截面的锚固件的安装。在一些实施方式中，计算机程序本身也可以通过利用倾斜安装的可能性来提出合适的、通常最成本有效的锚固件，通过所述锚固件可以实现安装附接。

在图6所示的屏幕截图中可以看出，以34.23°的角度α锚固件尚未满足评级法规，但载荷承载能力已显著比正交安装的情况更好。相反，以38°的角度，满足所有的评级法规。

不言而喻的是，尚不存在用于将锚固件适当安装在混凝土中的官方认可的评级法规。因而，当结合图6提及“评级法规”时，这涉及扩展到倾斜安装的可能性的评级法规。本发明人的分析清楚地表明，由此可以在多个应用中创建比当前存在的显著改进的载荷承载能力。

在计算机程序的简化实施方式中，可以设置的是，对于预定的替代标准安装角度，例如，45°的安装角度，仅执行一个评级。评级可以根据请求来执行，即，响应于用户输入而执行，和/或可以自动地执行。可以考虑自动执行，例如，当归因于安装位置(接近边缘、杠杆臂等)并且归因于评级下的载荷、尤其是拉伸力和横向力，存在与正交安装相比，在以替代标准安装角度进行的安装的情况下载荷承载能力将增加的指示。也可以对将自然地以替代标准安装角度执行的安装进行评级计算，并且显示结果，或至少在结果表现出改进的载荷承载能力的情况下显示结果。

上述方法不限于具体类型的锚固件。事实上，术语“锚固件”在本公开中应广泛地理解，并且它在严格意义上可以由一件式锚固件形成，以及由下文简要地描述的两件式或三件式系统形成。

在图1至图5中，锚固件14各自采取混凝土螺钉的形式。此类混凝土螺钉在现有技术中是已知的，并且通常具有形成载荷引入区域的自攻混凝土螺纹、轴区段和头部，所述头部充当用于定位锚固件的动力驱动部以及用于固定已安装部分10。

图7示出了以倾斜角度引入安装基底12中的一件式锚固件(即，切底锚固件)的又一示例，其中，该一件式锚固件即为切底锚固件。在其尾端上，切底锚固件具有公制螺纹28，垫圈30附接至所述公制螺纹，并且所述公制螺纹通过螺母32抵靠已安装部分10夹紧。

图8示出了也提供切底的两件式锚固件，所述两件式锚固件包括锚固件套筒34。锚固件套筒34在图8中以局部截面的方式示出，并且具有公制内螺纹，螺纹杆36旋拧到所述公制内螺纹中。垫圈30和螺母32同样布置在螺纹杆36的尾端上。

图9示出了包括锚固件套筒40的两件式锚固件的又一示例，所述锚固件套筒包括自攻外螺纹38。在锚固件套筒40的内部，同样形成公制内螺纹，螺纹杆36以与图8类似的方式旋拧到所述公制内螺纹中。抵靠已安装部分10夹紧的垫圈30和螺母32同样用来将已安装部分10附接至安装基底12。在这里，螺纹杆36表示上述“夹紧元件”的示例。锚固件套筒40还具有动力驱动部(附图中未示出)，通过所述动力驱动部，锚固件套筒可以旋拧到安装基底12的混凝土中。

图10示出了根据相关实施方式的锚固件14，所述锚固件由三件式系统形成，包括上述类型的第一螺纹套筒40，并且具有不包括内螺纹的第二螺纹套筒42。在图10的图示中，已安装部分10也是混凝土部分，其在锚固件14的帮助下接合到安装基底12。桥梁墩帽等是混凝土的此类已安装部分的示例。

如图10所示，第一螺纹套筒40旋拧到安装基底12中，而第二锚固件套筒42旋拧到已安装部分10中。被引导穿过(无内螺纹的)第二锚固件套筒42并旋拧到第一锚固件套筒40中的内螺纹中的螺纹杆36在这里同样充当夹紧元件。当拧紧螺母32时，第一锚固件套筒40和第二锚固件套筒42轴向地夹紧，以使得第一锚固件套筒40和第二锚固件药筒42分别在安装基底12或已安装部分10中生成相反的结合应力。

图11示出了基本上类似于图9的锚固件14的系统的替代两件式系统的侧视图和剖视图。差别在于，在这种情况下，锚固件套筒40没有内螺纹，并且在这种情况下，夹紧元件由上下颠倒地插入的螺钉44形成，即，在锚固件套筒40拧入之前，头部46首先进入钻孔中。然后，头部46定位在夹紧元件44的前端上，并且形成止动元件，锚固件套筒40可以抵靠所述止动元件，以便传递载荷。这个变体的有利之处在于，锚固件套筒40可以实现为没有内螺纹。在前端上包括止动元件46的此类夹紧元件44也可以用于三件式系统，如图10所示，其中，同样地，夹紧元件44首先引入到钻孔中，然后第一套筒40和第二套筒42在夹紧元件上方引导并分别旋拧到安装基底12或安装部分10中。

应注意的是，引入将经由结合机构传递到混凝土中的具有混凝土螺纹的所有实施方式均可以同样地体现为复合锚固件，其经由复合体将载荷传递到混凝土中。还应注意的是，上述实施方式应被视为纯示例性的，且不限制本发明，并且所描述的特征在任何组合中可以是明显的。

附图标记列表

10已安装部分

12安装基底

14锚固件

16长型孔

20、22、24、26gui的区域

28公制螺纹

30垫圈

32螺母

34锚固件套筒

36螺纹杆

38外螺纹

40第一锚固件套筒

42第二锚固件套筒

44螺钉

46头部