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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Konzentrierte Tangentialkrafteinleitung von Stahl in Beton - Versuche zur Geometrie von Zahnleisten / Concentrated shear transfer between steel and concrete - testing of the saw tooth connector

Muessen hohe und konzentriert auftretende Kraefte aus Stahlbauteilen in Betonbauteile eingeleitet werden, so bieten sich zur Verbindung Zahnleisten an, insbesondere bei konzentrierter Tangentialkrafteinleitung. Es werden Aufbau und Funktionsweise solcher Zahnleisten beschrieben und Versuche zur Geometrie und zur Tragfaehigkeit von Zahnleisten vorgestellt. Die Zahnleiste besteht aus einem kraeftigen Stahlblech und darauf angebrachten Zaehnen. Sie kann durch Brennschneiden, zum Beispiel aus einem 100 mm dicken Blech, hergestellt werden. Die Tangentialkraefte verteilen sich entlang der Leiste entsprechend der Elastizitaetstheorie ungleichmaessig. Den Verlauf der Schubkraft kann man mit einer linear elastischen Berechnung ermitteln. Senkrecht zur Zahnleiste werden Bewehrungsstaebe angeschweisst, welche die Zugkraefte aus dem Stabwerkmodell aufnehmen. Alle bisherigen Untersuchungen zur Funktionsweise von Zahnleisten erfolgten analytisch und mit physikalisch nichtlinearen ebenen Finite-Element-Berechnungen. Die dabei gewonnenen Ergebnisse sollten mit speziellen Versuchen ueberprueft werden, wobei Versuche zur Zahngeometrie im Vordergrund standen. Der gewaehlte Versuchsaufbau hatte das Ziel, ein moeglichst gleichfoermig verteiltes Druckfeld vor der Zahnleiste zu erzeugen. Da saemtliche Versuchskoerper unbewehrt sind, liefern die Ergebnisse den unteren Grenzwert der Tragfaehigkeit der Verbindung. Geprueft wurden jeweils drei Probekoerper mit unterschiedlicher Neigung der Zahnleiste zur Achse des Probekoerpers und Referenzprismen ohne Zahnleiste. Alle Probekoerper wurden einer Druckbelastung bis zum Versagen unterworfen. Zur Abschaetzung der lokal erhoehten Betondruckspannungen entlang der Leiste erfolgten nichtlineare dreidimensionale Finite-Element-Berechnungen. Ein alleiniges Abscheren vor der Zahnleiste konnte in den Versuchen nicht beobachtet werden, vielmehr versagte der Beton im ungestoerten Prismenbereich oder es trat ein kombiniertes Versagen auf. Alle Versuchsergebnisse zeigen, dass die Beanspruchbarkeit der Zahnleiste immer die im Stabwerkmodell angesetzte Betondruckfestigkeit der Betonstrebe uebersteigt und somit fuer die Bemessung der Zahnleiste nicht massgebend ist. Es sollen weitere Versuche, insbesondere unter Schwell- und Wechselbeanspruchung und mit bewehrten Probekoerpern durchgefuehrt werden. ABSTRACT IN ENGLISH: Due to technical and economical considerations, bridges and buildings are increasingly designed and constructed as hybrid structures made of structural steel and concrete. Frequently, concentrated loads from steel elements have to be transferred into slender concrete elements. The connection aspect becomes even more important as structural steel and concrete of increasingly higher strength with the resulting smaller structural dimensions are used. A connection that is suitable for concentrated shear transfer for these structures is the saw tooth connector. It is expected that this type of connection will have a high fatigue strength as well. The article describes where this connection can be used, explains the underlying structural principles and the structural tests undertaken at the Technical University Berlin to assess the saw tooth geometry. (A)

  • Authors:
    • SCHMID, V
    • TANDLER, J
  • Publication Date: 2011-7

Language

  • German

Media Info

  • Pagination: 540-7
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 80
    • Issue Number: 7
    • Publisher: Ernst (Wilhelm) and Sohn

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01372076
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jun 6 2012 10:33AM