Einfluss von Querrissen auf das Schubtragverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten: Fid-Bau Portal

Einfluss von Querrissen auf das Schubtragverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten

Claßen, Martin / Gallwoszus, Joerg / Hegger, Josef

Verbunddübelleisten sind leistungsfähige, neuartige Verbundmittel für den Stahl-Verbundbau, die bisher vor allem in Ingenieurbauwerken wie z. B. vorgefertigten Verbundbrücken eingesetzt werden. Aufgrund ihrer einfachen Herstellung bei oberflanschlosen Stahlprofilen, ihren guten Trag- und Verformungseigenschaften sowie ihrer Anwendbarkeit in schlanken Betongurten werden Verbunddübelleisten zunehmend auch im Hoch- und Geschossbau verwendet. Der vorliegende Beitrag beschreibt Abscherversuche an einer puzzleförmigen Verbunddübelleiste für flache Betongurte mit einer Dicke von lediglich 10 cm. Als Haupteinflussparameter werden verschiedene Längsspannungszustände im Betongurt bei unterschiedlichen Bewehrungsführungen untersucht, wofür ein eigener Versuchsstand entwickelt wurde. Während in den bisherigen Ansätzen zur Bemessung der statischen Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten keine Tragfähigkeitsminderung für quergerissene Betongurte vorgesehen wird, zeigen die vorgestellten Versuche mit schlanken Betongurten einen nennenswerten Einfluss der Betonrissbildung auf die Verbundmittelbruchlast. Die durchgeführten Versuche wurden mithilfe eines dreidimensionalen, nichtlinearen Finite-Elemente-Modells simuliert und analysiert.

Composite dowels are efficient, innovative shear connectors for use in engineering structures such as prefabricated composite bridges. Due to their ease of production in steel profiles with single-flange, their good load bearing and deformation properties and their applicability in slender concrete chords, composite dowels are increasingly being used in building construction. This paper describes push-out tests on puzzle-shaped composite dowels for slender concrete chords with a thickness of only 10 cm. Besides different variants of reinforcement, in particular the influence of different longitudinal stress states and transverse cracking in the concrete slab has been explored. For this purpose an appropriate test setup has been developed. In previous approaches for the static shear strength of composite dowels, the influence of transverse cracking is neglected. However, the presented experiments with slender concrete chords show a significant effect of concrete cracking on the composite dowels' shear carrying capacity. The presented experiments were simulated and analyzed by a three-dimensional, non-linear finite element model of the push-out tests.