Verbundtraeger mit Puzzleleisten und hochfesten Werkstoffen / Composite beams with puzzle strip shear connectors and high strength materials

Durch die Verwendung von hochfesten Betonen und Baustaehlen koennen mit geringem Materialeinsatz hochtragfaehige und zugleich filigrane Verbundkonstruktionen hergestellt werden. Durch die hoehere Tragfaehigkeit des Verbundquerschnitts aus hochfesten Werkstoffen steigen auch die Anforderungen an die Verbundmittel zur Uebertragung der groesseren Schubkraefte. Waehrend klassische Kopfbolzenduebel nicht den Anforderungen an Steifigkeit und an Duktilitaet in hoeherfestem Beton genuegen, kommen zunehmend aufgeschweisste oder in den Steg eines doppeltsymmetrischen Stahlprofils geschnittene Verbundduebelleisten zur Anwendung. Es werden Untersuchungen vorgestellt, die die wesentlichen Einfluesse auf das Tragverhalten von Puzzleleisten wie Blechdicke, Stahlfasergehalt und -orientierung, Betondeckung und -festigkeit sowie Querbewehrungsgrad beschreiben. Aufbauend auf einer ausfuehrlichen Datenbank und begleitenden numerischen Untersuchungen wurde auf Grundlage der Versuchsergebnisse ein Bemessungskonzept fuer Verbundduebelleisten hergeleitet. Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbundtraegern wurde anhand von 4-Punkt-Biegeversuchen untersucht. Mit Hilfe dieser Versuchsergebnisse und einer ergaenzenden Parameterstudie wurde ein Bemessungsmodell fuer Verbundtraeger entwickelt, das eine sichere plastische Bemessung von Verbundtraegern mit hochfesten Werkstoffen erlaubt. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: With high strength concrete and steel sustainable and slender structures can be achieved. Due to the increased load carrying capacity of the composite cross-section the stresses in the composite joint also increase and, thus, the shear connectors have to meet higher requirements concerning the load carrying capacity. Since headed studs are not strong and ductile enough in higher strength concrete, composite dowels are applied which can be welded onto or cut into the steel profile. The results of an extensive test program identifying and quantifying the most important parameters are presented. On the basis of the experimental tests and accompanying numerical simulations and database evaluations design models and construction guidelines have been derived. The efficiency of the puzzle strip and the plastic moment carrying capacity of the composite cross-section have been investigated in beam tests. Additional theoretical investigations led to a design model enabling a safe and efficient design of composite beams with high strength materials. (A)

• Authors:
  • HEINEMEYER, S
  • Gallwoszus, J
  • HEGGER, J
• Publication Date: 2012-8

Language

• German

Media Info

• Pagination: 595-603
• Serial:
  • Stahlbau
  • Volume: 81
  • Issue Number: 8
  • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Beams; Composite materials; Concrete; Design; Dowels (Fasteners); Failure; High performance concrete; High strength; Mathematical models; Plasticity; Shear strength; Steel; Tests
• ITRD Terms: 3472: Balken; 9011: Bemessung; 4755: Beton; 5520: Bruch (mech); 3896: Dübel; 5537: Hochfest; 4783: Hochfester Beton; 5922: Plastizität; 6473: Rechenmodell; 5531: Scheren; 4542: Stahl; 9005: Verbundwerkstoff; 6255: Versuch
• Subject Areas: Design; I32: ZEMENTBETON; I34: STAHL UND METALLE;

Filing Info

• Accession Number: 01456064
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Dec 4 2012 9:41AM