Ermuedungsfestigkeit zyklisch beanspruchter Stahlbetonbalken ohne Querkraftbewehrung

Fatigue strength of RC beams without transverse reinforcement under cyclic loads

Bisher gibt es kein allgemein anerkanntes mechanisches Bemessungsmodell zum Abtrag der statischen oder zyklischen Querkraefte bei Stahlbetonbauteilen ohne Querkraftbewehrung. Der aktuell gueltige Rechenansatz nach DIN EN 1992-1-1 (EC2) beruht weitgehend auf empirischen Untersuchungen. Die mit diesem Rechenansatz ermittelten Werte der Tragfaehigkeit weichen signifikant von Versuchswerten ab, was zu einem hohen Sicherheitskoeffizienten fuehrte. Da die Ermuedungsfestigkeit von Stahlbetonbauteilen ohne Buegelbewehrung an die statische Querkrafttragfaehigkeit geknuepft ist, wirken sich die Ungenauigkeiten auch auf die rechnerische Tragfaehigkeit unter zyklischen Lasten aus. Um den Normenansatz zur Ermuedungsbemessung zu pruefen und zu beurteilen, werden theoretische, experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen ohne Querkraftbewehrung unter dynamischen Belastungen vorgestellt. Eine umfangreiche Literaturstudie fuehrte zu einer Datenbank, in der die Ergebnisse von 160 Versuchen an Stahlbetonbauteilen ohne Schubbewehrung unter zyklischer Belastung zusammengestellt sind. Die Auswertung der Datenbank ergab neben einem Zweifel an der Genauigkeit des Normansatzes ein grosses Defizit an experimentellen Werten, welche baupraktisch verwertbar sind, sodass ergaenzend eigene Versuche an 20 identischen Stahlbetonbalken durchgefuehrt wurden. Der Versuchsaufbau und die Versuchsdurchfuehrung werden beschrieben. Die Versuchsergebnisse lieferten eine Reihe neuer Erkenntnisse. Es wurde festgestellt, dass die Druckzone mindestens 60 Prozent der Querkraft uebertraegt, waehrend die Duebelwirkung und die Rissverzahnung nur eine untergeordnete Rolle spielen. Es zeigte sich auch, dass das Balkenversagen mit dem Modell von Muttoni und Fernandez Ruiz im Bereich der Lasteinleitung gut beschrieben wird. Da sich bei den eigenen Versuchen die Druckstrebenwinkel nicht veraenderten, kann bestaetigt werden, dass die Druckstrebenwinkel bei ruhender Belastung auch fuer den Nachweis der schiefen Betondruckspannungen unter zyklischer Belastung angesetzt werden koennen. Es zeigte sich auch, dass die Bemessungsgleichungen gegen das Ermuedungsversagen von Beton unter Querkraeften nach EC2 anwendbar sind. Zusaetzlich zu den Versuchen erfolgten numerische Simulationen, deren Ergebnisse gut mit den Versuchsergebnissen uebereinstimmen. ABSTRACT IN ENGLISH: The shear design of RC members without transverse reinforcement (e.g. slabs, bridge decks, footings of wind energy plants) for fatigue loads is based on empirical approaches, which had been rarely validated by experiments. This paper presents theoretical, experimental and numerical studies, which aim to give a better understanding of the load transfer in RC members without web reinforcement under static as well as cyclic loads. Furthermore, the approach of Eurocode 2 will be examined. (A)

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 339-47
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01685089
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jun 28 2018 7:32AM