Analytische und numerische Untersuchungen des Durchstanzverhaltens punktgestuetzter Stahlbetonplatten / Analytical studies and numerical analysis of punching shear failure in point-supported reinforced concrete slabs

Nach einer allgemeinen Einfuehrung in das Durchstanz- und in das Biegetragverhalten punktgestuetzter Stahlbetonplatten werden die Bemessungsregeln nationaler und internationaler Normenregelungen einer kritischen Wertung unterzogen. Die in der Literatur zahlreich vorhandenen Versuchsergebnisse wurden gesammelt, dokumentiert und kritisch beurteilt sowie in einer umfangreichen Datenbank im Anhang zusammengefasst. Ein Vergleich mechanischer Berechnungsmodelle mit den Versuchsergebnissen zeigt, dass diese im Allgemeinen nicht in der Lage sind die Groesse der Durchstanztragfaehigkeit mit einer ausreichenden Genauigkeit zu bestimmen. Aufbauend auf diesen Versuchsdaten und den aus den nichtlinearen, dreidimensionalen FE-Berechnungen gewonnenen Erkenntnissen wird die Entwicklung eines eigenen empirischen Modells vorgestellt. Dieses Tragmodell beruecksichtigt neben den bekannten Einflussparametern auch die bruchmechanischen Kenngroessen des Betons, wie die Bruchenergie oder die Zugfestigkeit. Die vorgestellten statistischen Verfahren gliedern sich in ein Auswahl- und in ein Auswerteverfahren sowie in ein Verfahren zur Ermittlung von charakteristischen Werten und von Bemessungswerten. Beispielhaft wurden diese auf das eigene Modell und auf Normenformulierungen angewendet. So konnte fuer die DIN 1045-1 ein verbesserter Vorfaktor fuer die Durchstanztragfaehigkeit mit 0,14 bestimmt und damit eine Steigerung der Tragfaehigkeit um circa 15 Prozent gegenueber frueheren Vorschlaegen erreicht werden. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: After a general introduction to punching shear and bending of point-supported reinforced-concrete slabs, national and international standards are subjected to a critical assessment. The numerous test data of point-supported slabs without shear reinforcement available in literature were collected, critically investigated, not only for quality, but also for test documentation accuracy, and summarized in an extensive databank in the appendix. A comparison of mechanical models with experimental results shows that the latter are generally not able to determine the punching shear capacity with sufficient accuracy. On the basis of these experimental data and the findings obtained from non-linear, three-dimensional finite-element analysis, the development of an empirical model is presented. This model includes both, the known parameters, like the depth of the slabs or the size effect and the fracture mechanics parameters such as fracture energy and tensile strength of concrete. The statistical methods presented comprise a selection method in consideration of additional engineering criteria, an evaluation method, and a method for determining characteristic values and design values. They have been applied to the derived model and the formulations of DIN 1045-1. Thus an improved prefactor of 0.14 was determined for the punching shear capacity, providing an increase in bearing capacity of about 15 per cent over previous proposals. (A)

  • Authors:
    • STALLER, M A
  • Publication Date: 2001

Language

  • German

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  • Accession Number: 01190823
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 2:20PM