Beitrag zum Tragverhalten von Verbundträgern im Bereich von großen Stegöffnungen unter besonderer Berücksichtigung der Querkrafttragfähigkeit des Stahlbetongurtes

  • In der vorliegenden Arbeit wird das Tragverhalten von Verbundträgern im Bereich von großen Stegöffnungen analysiert und ein Modell zur Ermittlung der Querkrafttragfähigkeit des Betongurts entwickelt. Die Basis dazu bilden umfangreiche experimentelle und rechnerische Untersuchungen. Des Weiteren wird die Reibung zwischen dem Schaft von einbetonierten Kopfbolzendübeln und dem umgebendem Beton experimentell untersucht. Anhand von 21 großmaßstäblichen Traglastversuchen, die erstmals so konzipiert waren, dass im Öffnungsbereich nahezu die gesamte Querkraft durch den Betongurt übertragen wurde, konnte die Querkrafttragfähigkeit des Betongurts experimentell in engen Grenzen bestimmt werden. Neue Erkenntnisse über den Lastabtragungs- und Versagensmechanismus im Öffnungsbereich wurden durch die Auswertung der Dehnungen der Kopfbolzendübel im Öffnungsbereich und das nachträgliche Aufsägen des Betongurts der Versuchsträger gewonnen. Die Versuche wurden mit einem dreidimensionalen FE-Modell, das die Versuche in ihren wesentlichen Teilen abbildete, simuliert. Durch den Vergleich der rechnerischen mit den experimentell ermittelten Werten wurde dieses Modell überprüft und anschließend wurden damit Parameteruntersuchungen durchgeführt. Mit den Erkenntnissen aus den experimentellen und rechnerischen Untersuchungen konnte der Lastabtragungsmechanismus im Öffnungsbereich umfassend analysiert werden und ein Ingenieurmodell zur Bestimmung und zum Nachweis der Querkrafttragfähigkeit des Betongurts im Öffnungsbereich entwickelt werden.
  • Within the scope of this thesis the bearing behaviour of composite beams in the region of large web openings is analysed and a model to determine the shear bearing capacity of the concrete slab is developed. The results presented are based on extensive experimental and numerical analysis. Furthermore the friction between the stud shaft and surrounding concrete was investigated in the laboratory. Twenty one full scale tests were carried out on test specimens which were, for the first time, designed so that a maximum amount of the shear force is carried by the concrete slab allowing the determination of its shear bearing capacity within close limits. New findings are made on the load bearing and failure mechanisms of the opening region by analysing the strain in the studs around the opening and by subsequently sawing open the concrete slab of the test specimen. The laboratory tests were simulated by a three dimensional finite element model which took the essential elements of the test specimens into account. The model was checked by comparing the experimental and analytical results and then used for a parametric study. Using the results from the tests and the calculations, the load bearing behaviour in the opening region was comprehensively analysed and an engineering model was developed for determining and designing the shear bearing capacity of the concrete slab in the region of the opening.

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Metadaten
Author:Christian Kohlmeyer
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-21743
ISBN:978-3-939432-63- 0
Serie (Series number):Schriftenreihe der Fachgebiete Baustofftechnologie und Bauschadenanalyse, Massivbau und Baukonstruktion, Stahlbau des Studienganges Bauingenieurwesen (7)
Advisor:Wieland Ramm
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Year of Completion:2007
Year of Publication:2007
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2007/12/13
Tag:Querkrafttragfähigkeit; Stegöffnung ; Verbundträger
composite beam ; shear bearing capacity; web opening
GND-Keyword:Ausschnitt <Öffnung>; Querkraft ; Stahlbetonbau ; Verbundbauweise
Faculties / Organisational entities:Fachbereich ARUBI
DDC-Cassification:690 Hausbau, Bauhandwerk

$Rev: 12793 $