Refine
Year of publication
- 2020 (1)
Document Type
- Doctoral Thesis (1) (remove)
Language
- German (1)
Has Fulltext
- yes (1)
Faculty / Organisational entity
Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton haben sich in den letzten Jahrzehnten
zu einer wirtschaftlichen und konkurrenzfähigen Bauweise im Hoch- und Brückenbau
entwickelt. Eine wesentliche Rolle im Verbundbau nehmen dabei die Verbundmittel
ein, an die hohe Anforderungen hinsichtlich der Tragfähigkeit und der Verformbarkeit
gestellt werden. Am Fachgebiet Stahlbau der TU Kaiserslautern wurden Versuche
zur Trag- und Verformungsfähigkeit randnaher Betondübel in Abscher- und
Ausziehversuchen durchgeführt.
Der Einsatz der Betondübel in innovativen Verbundkonstruktionen ist trotz noch
fehlender normativer Regelwerke von weiter steigendem Interesse. Betondübel
können in neuartigen Verbundkonzepten auch in einer randnahen Lage eingesetzt
werden. Dadurch lassen sich Querschnitte materialgerecht und kostengünstig in
optimierter Verbundbauweise herstellen und verbauen. Eine geringere seitliche
Betondeckung der Betondübel kommt neben den Plattenbalkenquerschnitten in
Konstruktionen vor, in welchen die Verbundleiste liegend eingebaut wird. Solche
parallel zur Betongurtebene positionierte Betondübelleisten sind z. B. in Slim-Floor-
oder modernen Klimadecken in Sandwichverbundbauweise denkbar. Das Trag- und
Verformungsverhalten einer Betondübelleiste, welche in Verbundkonstruktionen in
Kombination mit einer schlanken Betonplatte liegend integriert wird, wurde aufgrund
ihrer randnahen Lage genauer betrachtet. Die ersten Untersuchungen hierzu zeigen,
dass die Verbunddübelleisten, nach dem die Spalt- und Rückhängerisse entstehen,
mit Kantenbruch versagen. Wenn ausreichend Bewehrung vorhanden ist, führen die
primären Spalt- und Rückhängerisse nicht zum Versagen. Der Einsatz einer
Wendelbewehrung in den Verbundübelleisten steigert das Trag- und
Verformungsvermögen deutlich.
Es existiert zwar noch keine einheitliche normative Regelung zur Anwendung und
Bemessung der Verbunddübel, häufig als Puzzleleiste bezeichnet, jedoch wurde
aktuell eine Zulassung Z-26.4-56 2013 erarbeitet, welche die Anwendung der
Verbunddübelleisten, kurz VDL, möglich macht. Die Anwendungsgrenzen sind dabei
zu beachten. Darüber hinaus wird derzeit in mehreren Forschungsarbeiten daran
gearbeitet, die Verwendung der puzzleartigen Verbundmittel zu erleichtern, indem
einheitliche Anwendungs- und Bemessungsregeln dieser in die Eurocodes
eingepflegt werden sollen. Diese Arbeit soll ebenfalls dazu beitragen, die
Versagensmechanismen der am Rand eingebauten Puzzleleisten zu erforschen und
ein für die Anwender handhabbares Bemessungskonzept zu erarbeiten. Die ersten
Erkenntnisse sollen eine Grundlage für ein in der Zukunft gültiges Bemessungs-
konzept bilden.
Anhand der Abscherversuche wurde der Einfluss der Randnähe untersucht. Darüber
hinaus wurden numerische Untersuchungen vorgenommen. Die FE-Modelle wurden
insbesondere zur Analyse des Lastabtrags der randnahen Betondübel verwendet.
Darüber hinaus wurde eine Parameterstudie durchgeführt, welche die Variation der
Materialien und geometrischen Größen der FE-Modelle beinhaltete.
Aufbauend auf den experimentellen und numerischen Beobachtungen und
theoretischen Überlegungen wurde ein Ingenieurmodell für Verbunddübelleisten mit
und ohne Wendelbewehrung entwickelt. Das Modell wird abschließend auf das
Bemessungsniveau überführt.