Martin Herbrand
Shear Strength Models for Reinforced and Prestressed Concrete Members
Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Band 627
2018, 176 S., 297 mm, Softcover
Beuth

 

 

In der Arbeit wird ein mechanisches Biegeschubmodell für Balken ohne Querkraftbewehrung hergeleitet, das die Tragwirkungen aus direkter Druckstrebe, Druckzone, Rissprozesszone, Rissreibung und Dübelwirkung berücksichtigt. Auf Grundlage des mechanischen Modells wird ein vereinfachtes, geschlossen lösbares Modell basierend auf einer kritischen Rissbreite abgeleitet. Durch die Kopplung der Biegeschubtragfähigkeit mit den Biegerissbreiten kann der Einfluss von Längskräften konsistent innerhalb des Modells berücksichtigt werden. Der Vergleich des Modells mit Querkraftversuchen an Stahlbetonbalken, Spannbetonbalken und Balken unter Zugbeanspruchung zeigte eine sehr gute Übereinstimmung, sodass davon ausgegangen werden kann, dass alle maßgebenden Einflussparameter zutreffend berücksichtigt werden. Darüber hinaus wurde die Querkrafttragfähigkeit von Balken mit Querkraftbewehrung untersucht. Das Tragverhalten von Balken mit geringer Querkraftbewehrung ähnelt dem Tragverhalten von Balken ohne Querkraftbewehrung, wobei ein zusätzlicher Bügeltraganteil existiert. Bei höheren Querkraftbewehrungsgraden verhält sich der Balken entsprechend den Fachwerkmodellen mit variabler Druckstrebenneigung. Um diese Versagensmodi konsistent zu unterscheiden, wurde ein auf dem mechanischen Schubbewehrungsgrad basierendes Kriterium hergeleitet. Auf dieser Basis werden Querkraftbemessungsansätze für Neubauten und zur wirtschaftlichen Nachrechnung von Bestandsbauwerken erarbeitet. Die Teilsicherheitsbeiwerte der vorgeschlagenen Modelle wurden durch probabilistische Untersuchungen nach EN 1990 bestimmt. In der Arbeit wird daher ein nachvollziehbares Verfahren zur Bemessung und Nachrechnung von Bauteilen unter Querkraftbeanspruchung präsentiert. Nach Versuchsauswertungen zu urteilen ist zu erwarten, dass die vorgestellten Ansätze insbesondere für die Beurteilung von Bestandsbauwerken wie Brücken von Vorteil sein werden.

Bacchetta, Bachmann
Versuche zur teilweisen Vorspannung für Längsschub und Querbiegung in Druckplatten von Betonträgern
Institut für Baustatik. Versuchsberichte
1977, iii, 77 S., 15 SW-Abb. 297 mm, Softcover
Springer, Basel

 

 

Der Anschluss von Stahlbetondruckplatten an Laengsstege ist vor allem im Brueckenbau ein wesentliches Problem. Die hier beschriebenen Versuche dienten der Abklaerung des Einflusses einer teilweisen Quervorspannung der Druckplatten von Betontraegern, die durch Laengsschub und Querbiegung beansprucht sind. Verschiedene Bemessungsmodelle wurden ueberprueft und anhand von Versuchsresultaten verglichen. (-y-)

Ulrike Kuhlmann, Kai Kürschner
Verbundkonstruktionen im Hochbau mit liegenden Kopfbolzendübeln unter Quer- und Längsschub. Schlussbericht
2003, 190 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Tragverhalten und die Tragfähigkeit liegender Kopfbolzendübel im Hoch- und Industriebau unterscheiden sich signifikant von den Trageigenschaften stehender Kopfbolzen. Der Forschungsbericht untersucht das Verhalten liegender Dübel unter reinem Querschub und unter kombiniertem Quer- und Längsschub. Auf Basis von Versuchsergebnissen und unter Einbeziehung von FE-Untersuchungen wird eine Gleichung zur Beschreibung der rechnerischen Tragfähigkeit liegender Kopfbolzendübel unter reinem Querschub in Randlage der Verbundfuge vorgestellt. Abgeleitet wird ein Bemessungsvorschlag, welcher das Teilsicherheitskonzept berücksichtigt. Die Untersuchungen zeigen, dass die Tragfähigkeit der Verbundfuge im Wesentlichen vom wirksamen oberen Randabstand der Dübel, von der Betonfestigkeit und von der Bewehrungsführung nahe der Verbundfuge abhängt. Neben der reinen Dübeltragwirkung spielt insbesondere die Reibtragwirkung eine Rolle. Die im Beitrag vorgestellten Bemessungsgleichungen für die Dübel- und für die Reibtragwirkung berücksichtigen diese Abhängigkeiten. Zur konstruktiven Durchbildung der Stahlbetonplatte im auflagernahen Bereich werden weiterführende Hinweise gegeben.

Marek Los, Robert Steffens
Einfluß von Langzeitwirkungen auf den Neigungswinkel von Schubrissen. Schlußbericht
1999, 160 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Anstelle langwieriger und entsprechend kostspieligerer Langzeitversuche wurden 12 Stahlbetonbalken in Kurzzeitversuchen bis zum Bruch untersucht. Es konnte belegt werden, daß der Neigungswinkel der Schubrisse beträchtlich verändert wird, wenn beim Entstehen der Schubrisse zusätzlich Längszugspannungen vorhanden sind, wie sie in Sonderfällen in Baukonstruktionen als Eigenspannungen durch Behinderung des Schwindens auftreten können und in einem konkreten Fall auch aufgetreten waren. Die Schubrisse haben sich in den Versuchen um bis zu 10 Grad steiler eingestellt. Bei den nach geltenden Normen ausgeführten Versuchsbalken mit schwacher Schubbewehrung ergaben sich Abminderungen der Schubtragfähigkeit bis zu 17%, weil sich keine steiler geneigten Zweitrisse ausgebildet haben.

K. Roik, H. Lungershausen
Wirkung von Stahlprofilblechen bei Verbunddecken im Wohnungsbau als aussenliegende Schubbewehrung
1987, 105 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Die Schubdeckung im Betongurt eines Verbundtraegers erfolgt ueber eingelegte Betonstahlbewehrung, obwohl das Profilblech auch Schubkraefte ableiten kann. Die Reduzierung der Betonstahlbewehrung wird zu weiteren wirtschaftlichen Vorteilen fuer den Einsatz der Stahlprofilblech-Verbunddecke im Wohnungsbau fuehren. Ziel ist die Entwicklung eines Bemessungskonzepts, in dem die Schubtragfaehigkeit eines Verbundtraegers mit Stahlprofilblech-Verbunddecke als Obergurt unter Anrechnung des Profilbleches ermittelt wird. Anhand von etwa 25 Traegerversuchen soll der Einfluss der Schubtragfaehigkeit der Profilbleche ermittelt werden. Die Versuche werden nach einer theoretischen Vorabschaetzung des Einflusses konzipiert, wobei die Auswertung der ersten Versuche zur Planung der weiteren Versuche herangezogen wird. (-y-)

K. Kordina, M. Teutsch
Schubtragverhalten von Spannbetonbalken
1986, 95 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In der Arbeit wurde das Schubtragverhalten von Spannbetonbalken untersucht. Ziel der Untersuchung war einerseits die Frage, wie die Hoehe der Vorspannung die Schubtragfaehigkeit beeinflusst und wie sich andererseits die Verbundart der Spannglieder - Vorspannung mit und ohne Verbund - auf die Schubtraglast auswirkt. Die Untersuchungen wurden vor dem Hintergrund ausgefuehrt, ein einheitliches Schubbemessungskonzept fuer Stahlbeton- und Spannbetonbalken zu entwickeln. Es zeigte sich, dass keine grundsaetzlichen Unterschiede im Schubtragverhalten dieser beiden Bauarten bestehen. Zum Schubtragverhalten bei Vorspannung mit Verbund wurden Versuche an 7 Balken mit I- und T-Querschnitt beschrieben. Die Auswertung der Versuchsergebnisse sowie der Vergleich der im Versuch erreichten Bruchlasten mit verschiedenen Bemessungsverfahren zeigt, dass das CEB/FIP-Standardverfahren am besten in der Lage ist, die Schubbruchlast vorauszusagen. Einige Einflussparameter werden bei diesem Verfahren jedoch nicht genuegend genau erfasst, so dass ein verbesserter Rechenansatz zu entwickeln ist. (car)

Hans C. Mehmel, Gerhard Mehlhorn
Ein Beitrag zur Vereinheitlichung der Bestimmungen fuer nicht vorgespannte und vorgespannte Stahlbetonkonstruktionen - Schubverhalten von vorgespannten Biegebalken. Teil 3
1982, 84 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Bemessung nach der neuen DIN 4227 wird eine ausreichende Buegelbewehrung ermittelt. Aus diesem Forschungsvorhaben koennen an eine kuenftige Spannbetonrichtlinie hinsichtlich der Schubbemessung folgende zwei Forderungen hergeleitet werden: -die Vergroesserung der Laengszugkraft nicht nur im Bereich der Auflager sondern auch im Bereich positiver Feldmomente, -die Regelung fuer eine zusaetzliche Laengsbewehrung im Stuetzenbereich muss in Abhaengigkeit vom Vorspanngrad gesehen werden. Das Rechenprogramm und die gerechneten Beispiele werden erlaeutert. (to)