Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Einfluss exzentrischer Belastungen auf das Tragverhalten von Einzelfundamenten
Während das Durchstanzen zentrisch belasteter Einzelfundamente bereits häufig untersucht wurde, liegen zu den in der Praxis vorwiegend auftretenden Fundamenten mit exzentrischen Belastungen nur wenige Untersuchungen vor. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden vierzehn exzentrisch belastete und vier zentrisch belastete Durchstanzversuche unter Einsatz eines neu entwickelten Hydrauliksystems durchgeführt. Die einaxialen und zweiaxialen Lastausmitten wurden systematisch abgestuft, um die Auswirkungen der Lastexzentrizität in Verbindung mit weiteren Einflüssen wie unterschiedlicher Schubschlankheit, Stützengeometrie und ‐größe zu analysieren. Die experimentellen Untersuchungen an Stahlbetonfundamenten im Realmaßstab belegen den signifikanten Einfluss der Lastexzentrizitäten sowohl auf die Durchstanztragfähigkeit als auch auf das Tragverhalten. Infolge der exzentrischen Belastungen nehmen die Verformungen und die Änderung der Plattendicke deutlich zu und führen sowohl zu einer Verschiebung der Rissbildung in die höherbelastete Fundamenthälfte als auch zu einer unvollständigen Ausbildung des Durchstanzkegels. Der abschließende Vergleich der Versuchsergebnisse mit den Normansätzen nach EC2+NA(D) und aktuellem Entwurf des EC2 der nächsten Generation bestätigt einen höheren Einfluss der Lastexzentrizität bei größerer Schlankheit und lässt erkennen, dass die Bewertung des β‐Faktors nicht unabhängig vom Ausgangspunkt des Grundwerts für das zentrische Durchstanzen erfolgen kann.
Influence of eccentric loading on the structural behavior of column bases
The punching shear behavior of centrically loaded column bases and flat slabs has already been extensively investigated. However, the load eccentricities with column bases usually occurring in practice have so far only been analyzed in a rudimentary way. To close this gap, fourteen eccentrically loaded and four centrically loaded punching tests were performed using a new automated hydraulic system. The uniaxial and biaxial load eccentricities were systematically varied to analyze the effect of load eccentricity related to other influences such as different shear slenderness, column geometry and size. The experimental investigations on real‐scale reinforced concrete footings reveal a significant influence of load eccentricities on the punching shear strength as well as on the structural behavior. Significantly larger deformations and thickness measurements are observed as consequence of the non‐uniform loading conditions leading both to a more pronounced crack formation in the side with higher soil stresses as well as to an incomplete formation of the punching cone. The comparison of the test results with the approaches according to EC2+NA(D) and the current draft of the next generation of Eurocode 2 confirms an increased influence of the load eccentricity for larger slenderness and reveals that the evaluation of the β‐factor cannot be performed without considering the reference value.
Einfluss exzentrischer Belastungen auf das Tragverhalten von Einzelfundamenten
Während das Durchstanzen zentrisch belasteter Einzelfundamente bereits häufig untersucht wurde, liegen zu den in der Praxis vorwiegend auftretenden Fundamenten mit exzentrischen Belastungen nur wenige Untersuchungen vor. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden vierzehn exzentrisch belastete und vier zentrisch belastete Durchstanzversuche unter Einsatz eines neu entwickelten Hydrauliksystems durchgeführt. Die einaxialen und zweiaxialen Lastausmitten wurden systematisch abgestuft, um die Auswirkungen der Lastexzentrizität in Verbindung mit weiteren Einflüssen wie unterschiedlicher Schubschlankheit, Stützengeometrie und ‐größe zu analysieren. Die experimentellen Untersuchungen an Stahlbetonfundamenten im Realmaßstab belegen den signifikanten Einfluss der Lastexzentrizitäten sowohl auf die Durchstanztragfähigkeit als auch auf das Tragverhalten. Infolge der exzentrischen Belastungen nehmen die Verformungen und die Änderung der Plattendicke deutlich zu und führen sowohl zu einer Verschiebung der Rissbildung in die höherbelastete Fundamenthälfte als auch zu einer unvollständigen Ausbildung des Durchstanzkegels. Der abschließende Vergleich der Versuchsergebnisse mit den Normansätzen nach EC2+NA(D) und aktuellem Entwurf des EC2 der nächsten Generation bestätigt einen höheren Einfluss der Lastexzentrizität bei größerer Schlankheit und lässt erkennen, dass die Bewertung des β‐Faktors nicht unabhängig vom Ausgangspunkt des Grundwerts für das zentrische Durchstanzen erfolgen kann.
Influence of eccentric loading on the structural behavior of column bases
The punching shear behavior of centrically loaded column bases and flat slabs has already been extensively investigated. However, the load eccentricities with column bases usually occurring in practice have so far only been analyzed in a rudimentary way. To close this gap, fourteen eccentrically loaded and four centrically loaded punching tests were performed using a new automated hydraulic system. The uniaxial and biaxial load eccentricities were systematically varied to analyze the effect of load eccentricity related to other influences such as different shear slenderness, column geometry and size. The experimental investigations on real‐scale reinforced concrete footings reveal a significant influence of load eccentricities on the punching shear strength as well as on the structural behavior. Significantly larger deformations and thickness measurements are observed as consequence of the non‐uniform loading conditions leading both to a more pronounced crack formation in the side with higher soil stresses as well as to an incomplete formation of the punching cone. The comparison of the test results with the approaches according to EC2+NA(D) and the current draft of the next generation of Eurocode 2 confirms an increased influence of the load eccentricity for larger slenderness and reveals that the evaluation of the β‐factor cannot be performed without considering the reference value.
Einfluss exzentrischer Belastungen auf das Tragverhalten von Einzelfundamenten
Ungermann, Jan (Autor:in) / Schmidt, Philipp (Autor:in) / Hegger, Josef (Autor:in)
Beton‐ und Stahlbetonbau ; 117 ; 24-36
01.01.2022
13 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Deutsch
| UB Braunschweig | 1978