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Zur Querkrafttragfaehigkeit von Betonbauteilen mit Faserverbundkunststoff-Bewehrung. Ableitung eines Bemessungsansatzes / Shear resistance of concrete members with fibre reinforced polymers (FRP). Derivation of a design approach

Auf der Grundlage der in einem frueheren Beitrag (AN 01497985) vorgestellten Querkraftversuche und weiterer, der Literatur entnommener Versuchsergebnisse, wird ein ingenieurmaessiges Konzept zur Querkraftbemessung von Bauteilen mit Faserverbundwerkstoffen (FVK) vorgestellt. Das hergeleitete Bemessungskonzept wird anhand von Versuchsnachrechnungen mit der amerikanischen Richtlinie ACI 440.1R-06 und der kanadischen Norm Can/CSA-S6-06 verglichen. Die Herleitung der notwendigen Bemessungsgleichungen erfolgte anhand der in eine Datenbank eingegebenen Bemessungswerte der zur Verfuegung stehenden Versuchsergebnisse. Alle Formeln wurden gesondert fuer Bauteile ohne und mit Querkraftbewehrung hergeleitet. Die Bestimmung der mittleren Querkrafttragfaehigkeit von Bauteilen ohne Querkraftbewehrung erfolgt mittels des semi-empirischen Ansatzes des Model Code 90, der auch Grundlage des Nachweises nach dem Eurocode 2 ist. Dieser Ansatz beinhaltet die Parameter Betonzugfestigkeit, Laengsbewehrungsgrad, Querschnittabmessungen, Massstabseffekt und Laengskraftbeanspruchung. Saemtliche Parameter wurden deterministisch erfasst und daraus mittels einer Regressionsanalyse ein empirischer Vorfaktor berechnet. Im Vergleich mit dem entwickelten Bemessungskonzept liefern sowohl die amerikanische Richtlinie als auch die kanadische Norm konservative Bruchlasten. Der Bemessungsansatz fuer Bauteile mit FVK-Querkraftbewehrung basiert auf der Fachwerkanalogie mit zusaetzlichem Betontraganteil. Hierbei entspricht der Betontraganteil der Querkrafttragfaehigkeit ohne Querkraftanteil. Der Fachwerkanteil wird von der Querkraftbewehrung beziehungsweise der Tragfaehigkeit der Betondruckstrebe bestimmt. Die vorgeschlagenen Gleichungen zur Bestimmung des Fachwerkanteils beruhen auf zweiaxialen Spannungsfeldern, die das Versagen der Querkraftbewehrung und das Druckstrebenversagen umfassen. Um ein Biegeschubversagen vor Erreichen der Bruchdehnung der Querkraftbewehrung auszuschliessen, enthalten die Bemessungsformeln obere Grenzen fuer die Dehnungen der Querkraftbewehrung. Die Gueltigkeit des Bemessungskonzepts beschraenkt sich auf Bauteile mit Querkraftbewehrungselementen, die unter 90 Grad zur Bauteilachse angeordnet sind, da der Herleitung der Bestimmungsgleichung nur Versuchsergebnisse mit solcher Bewehrungsgeometrie zugrunde gelegt wurden. ABSTRACT IN ENGLISH: The shear bearing behaviour of concrete members reinforced with fibre reinforced polymers (FRP) and members with steel reinforcement is similar. However, due to the different material properties of FRP reinforcement, the distribution between the particular shear bearing contributions differs significantly. In a previous article (AN 01497985) these differences were shown by means of performed shear tests. Based on these tests, this paper reports on an approach for FRP-reinforced members, which enables practical and economical shear design. (A)

  • Authors:
    • KURTH, M
    • Hegger, J
  • Publication Date: 2013-10

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 435-41
  • Serial:
    • Bauingenieur
    • Volume: 88
    • Issue Number: 10
    • Publisher: Springer Verlag

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01503859
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 22 2014 10:59AM