Schubversuche an Stahlbetonbalken unterschiedlicher M/V‐Kombinationen

Abstract

Der vorliegende Aufsatz berichtet über experimentelle Untersuchungen zum Einfluss des statischen Systems und der Belastungsart auf das Querkraftverhalten von Biegebauteilen ohne Querkraftbewehrung. Zehn rechteckige Stahlbetonbalken mit drei statischen Systemen und zwei Belastungsarten wurden hierbei getestet, wodurch nahezu alle in der Praxis möglichen M/V‐Kombinationen erfasst werden konnten. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede in der Querkrafttragfähigkeit von Schubfeldern unterschiedlicher M/V‐Kombinationen. Die Querkrafttragfähigkeit von Einfeldbalken unter Gleichlast ist höher als jene von vergleichbaren Balken unter Einzellast. Ferner ist die Querkrafttragfähigkeit von Krag‐ und Mittelstützen von Durchlaufbalken unter Gleichlast deutlich höher als die Querkrafttragfähigkeit von Einfeldbalken. Im Allgemeinen kann mit den Versuchsergebnissen festgestellt werden, dass die zugehörige Biegebeanspruchung die Querkrafttragfähigkeit eines Bauteils positiv beeinflusst. Weiterhin spielt das Rissbild infolge Biegung eine entscheidende Rolle für die Querkrafttragfähigkeit bei schubschlanken Stahlbetonbauteilen. Shear tests on reinforced concrete beams with different M/V‐combinations This paper presents an experimental investigation on the effect of structural system and load configuration on the shear behavior of flexural reinforced concrete (RC) members without shear reinforcement. A total of ten rectangular beams with three structural systems and two load configurations were tested. With the chosen test set‐up, almost all M/V‐combinations commonly encountered in practice can be investigated. The test results indicate significant differences of the shear capacity of members with different M/V‐combinations. The shear capacity of the simply supported beam under a uniform load is higher than that of similar beams under a concentrated load. Moreover, the shear capacity of the cantilever and continuous beams under uniform load is significantly higher than that of simply supported beams. Generally, it can be concluded that the co‐existing flexural action has a positive influence on the shear resistance of a RC member without shear reinforcement. Furthermore, the flexural crack pattern plays an important role in the shear resistance of slender RC members.

Schubversuche an simulierten Durchlaufbalken ohne Querkraftbewehrung

“…In dieser Versuchsserie wurden vier Durchlaufträger (SV‐6.2, SV‐7.1, SV‐7.2, SV‐8) aus Stahlbeton unter Gleichstreckenlasten getestet. Der in weiterer Folge berücksichtigte Schubversuch SV‐6.1 war Bestandteil der bereits erwähnten und durchgeführten Versuchsserie . Der Schwerpunkt der neuen Versuchsserie lag in der Erfassung des Einflusses der M/V‐Kombination und somit des Rissbildes auf die Querkrafttragfähigkeit bei Durchlaufträgern.…”

“…Als Erweiterung eines experimentellen Programms zur Untersuchung des Einflusses des statischen Systems und der Belastungsart auf das Querkraftverhalten von Bauteilen ohne Querkraftbewehrung wurden fünf Durchlaufbalken unter Gleichstreckenlast getestet. Die experimentellen Untersuchungen zeigten einen deutlichen Einfluss des M/V‐Verhältnisses auf die Querkrafttragfähigkeit von Durchlaufsystemen.…”

“…Um das Modell in und die Unterscheidung der Schubfeldtypen zu überprüfen, wurde an der TU Graz, in Kooperation mit der deutschen Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), bereits eine Versuchsserie durchgeführt. Entsprechend der theoretischen Überlegung des vorgestellten Modells zum Einfluss der Biegebeanspruchung, muss die Schubtragfähigkeit von Schubfeldtyp 1 < Schubfeldtyp 2 < Schubfeldtyp 3 sein.…”

“…Im Rahmen der erwähnten Versuchsserie wurde daher auch ein Durchlaufträger getestet. Entgegen den anfänglichen Vermutungen trat der kritische Schubriss nicht in unmittelbarer Nähe zum Mittelauflager, sondern feldseitig, an einer Stelle mit deutlich geringerer Querkraftbeanspruchung, neben dem Momentennullpunkt auf.…”

“…Es wurde vermutet, dass die Lage des kritischen Schubrisses in diesem Versuchsbalken wesentlich vom eingetretenen Biegerissbild und somit von der Schlankheit des Bauteils abhängt. Um diese Annahmen und die Versuchsbeobachtung des Versuchs SV‐6.1 in der genannten Versuchsserie zu bestätigen, wurde eine neue Versuchsserie mit vier weiteren Durchlaufbalken unterschiedlicher Schlankheiten getestet. Im Folgenden werden die wesentlichen Versuchsergebnisse dargestellt und interpretiert.…”