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Faculty / Organisational entity
Die Bemessung von Verbunddecken ist in DIN EN 1994-1-1 2010 geregelt,
worin ausführliche Informationen zur Bestimmung der Längsschub- und Biegetragfähigkeit
aufgeführt sind. Für den Nachweis der Querkrafttragfähigkeit
verweist der EC4 auf das Modell für nicht schubbewehrte Massivquerschnitte
in DIN EN 1992-1-1 2011, da bis vor kurzem kein eigenständiges
Querkraftbemessungsmodell für Verbunddecken zur Verfügung stand. Das
Modell im EC2 gründet auf einigen Annahmen, die für Verbunddecken nicht
vorausgesetzt werden können. Außerdem können die spezifischen Eigenschaften
von Verbunddecken nicht berücksichtigt werden. Daher wurde in
Hartmeyer 2014 ein Modell zur Ermittlung der Querkrafttragfähigkeit von
Verbunddecken, die ausschließlich durch das Verbundblech längsbewehrt
sind, entwickelt. Verbunddecken werden in der Praxis allerdings stets mit
zusätzlicher Betonstahlbewehrung ausgeführt. In dem zuvor genannten Modell
für Verbunddecken kann der positive Einfluss der zusätzlichen Betonstahlbewehrung
auf das Querkrafttragverhalten der Verbunddecken jedoch
nicht vollumfänglich berücksichtigt werden.
In dieser Arbeit wurde daher ein eigenständiges Ingenieurmodell entwickelt,
mit dem das Querkrafttragverhalten von Verbunddecken unter der Kombination
der beiden Längsbewehrungsarten Blech und Betonstahl mechanisch
beschrieben werden kann. Hierzu wurden umfangreiche Querkraftversuche
an Verbunddecken durchgeführt. Durch den Einsatz kontinuierlicher
Dehnungsmessung mittels Sensorfasern, konnten wesentliche Erkenntnisse
zum Querkrafttragverhalten gewonnen werden. So wurde beispielsweise
festgestellt, dass das Querkrafttragverhalten von Verbunddecken dem
Bogen-Zugband-Modell zuzuordnen ist und Ebenbleiben der Querschnitte
nicht vorausgesetzt werden kann. Das entwickelte Modell beinhaltet vier
Traganteile, die additiv berücksichtigt werden. Diese sind der Schubtraganteil
der ungerissenen Druckzone, der Traganteil der Rissprozesszone, die
Dübelwirkung von Blech und Betonstahl sowie der vertikale Anteil einer direkten
Druckstrebe ins Auflager. Das Modell ist gleichermaßen für offene
und hinterschnittene Geometrien gültig und berücksichtigt über die Teilverbundtheorie
die spezifischen Eigenschaften der Verbundbleche. Die Untersuchungen
in dieser Arbeit konzentrierten sich auf Verbunddecken aus
Normalbeton. Eine Öffnung des Modells für Verbunddecken aus Leichtbeton
ist prinzipiell möglich, da die Materialeigenschaften innerhalb der einzelnen
Traganteile direkt Berücksichtigung finden und somit die speziellen Eigenschaften
des Leichtbetons Eingang finden könnten.
Durch die Berücksichtigung der Kombination der beiden Längsbewehrungsarten
ist es erstmals möglich, die Querkrafttragfähigkeit von Verbunddecken
zutreffend zu beschreiben. Da hiermit eine erhebliche Traglaststeigerung
einhergeht, konnte folglich die Wirtschaftlichkeit von Verbunddecken gesteigert
werden. Im Zuge der Überarbeitung des EC4 wurde das entwickelte
Modell bereits in den Entwurf (prEN 1994-1-1 2020) aufgenommen.