Einfluss exzentrischer Belastungen auf das Tragverhalten von Einzelfundamenten

Abstract

Während das Durchstanzen zentrisch belasteter Einzelfundamente bereits häufig untersucht wurde, liegen zu den in der Praxis vorwiegend auftretenden Fundamenten mit exzentrischen Belastungen nur wenige Untersuchungen vor. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden vierzehn exzentrisch belastete und vier zentrisch belastete Durchstanzversuche unter Einsatz eines neu entwickelten Hydrauliksystems durchgeführt. Die einaxialen und zweiaxialen Lastausmitten wurden systematisch abgestuft, um die Auswirkungen der Lastexzentrizität in Verbindung mit weiteren Einflüssen wie unterschiedlicher Schubschlankheit, Stützengeometrie und ‐größe zu analysieren. Die experimentellen Untersuchungen an Stahlbetonfundamenten im Realmaßstab belegen den signifikanten Einfluss der Lastexzentrizitäten sowohl auf die Durchstanztragfähigkeit als auch auf das Tragverhalten. Infolge der exzentrischen Belastungen nehmen die Verformungen und die Änderung der Plattendicke deutlich zu und führen sowohl zu einer Verschiebung der Rissbildung in die höherbelastete Fundamenthälfte als auch zu einer unvollständigen Ausbildung des Durchstanzkegels. Der abschließende Vergleich der Versuchsergebnisse mit den Normansätzen nach EC2+NA(D) und aktuellem Entwurf des EC2 der nächsten Generation bestätigt einen höheren Einfluss der Lastexzentrizität bei größerer Schlankheit und lässt erkennen, dass die Bewertung des β‐Faktors nicht unabhängig vom Ausgangspunkt des Grundwerts für das zentrische Durchstanzen erfolgen kann.

Eccentric punching tests on column bases ‐ Influence of column geometry

“…This results from a larger proportion of deflection caused by rotation due to the linear soil stress distribution. The general effect of load eccentricities on the deflection behavior is similar compared with the results of EF1 and EF2 19–21 …”

“…To evaluate the influence of load eccentricities on the punching shear strength depending on all investigated geometric parameters, Figure 12 compares the experimentally defined β test ‐factors for all four uniaxially loaded test series of the research project 19–21 . In Figure 12a, coefficients β test are related to the ratio of e x / b x , where b x is the width of the footing in direction of load eccentricity.…”

“…To evaluate the influence of load eccentricities on the punching shear strength depending on all investigated geometric parameters, Figure 12 compares the experimentally defined β test -factors for all four uniaxially loaded test series of the research project. [19][20][21] In Figure 12a, coefficients β test are related to the ratio of e x / b x , where b x is the width of the footing in direction of load eccentricity. For better comparison with prEC2, β test refers to e x /b b in Figure 12b, where b b is the geometric mean value of the minimum and maximum overall widths of the control perimeter (Figure 12c).…”

“…The general effect of load eccentricities on the deflection behavior is similar compared with the results of EF1 and EF2. [19][20][21]…”

“…In each of these test series, the eccentricity is gradually increased starting from e/b = 0 up to e/b = 1/6. In earlier publications, [19][20][21] the results of the first and second test series (EF1 and EF2) with focus on the influence of the shear span to depth ratio a λ /d are already presented. This article provides the second part accounting for two centric and four eccentric tests of series EF3 and EF4 investigating the influence of different column geometries (rectangular, square) and different column perimeter to effective depth ratios u 0 /d.…”