Beteiligte

Vladimir Jauk, M. Sc.

Prof. Dr.-Ing. Günter A. Rombach

Kurzbeschreibung

Die Gebrauchs- und Tragfähigkeit von Betontragwerken wird wesentlich durch die Rissbildung beeinflusst. Daher ist es wichtig, die Entstehung und Ausbreitung von Rissen, besonders infolge Querkraft- oder Torsionsbeanspruchung, genauer zu verstehen. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt in der Ermittlung der Kraftübertragung über die Rissflanken, auch Rissreibung oder „Aggregate Interlock“ genannt, dessen Anteil an der Querkrafttragfähigkeit sehr umstritten ist.

Das Forschungsprojekt besteht aus einem experimentellen und einem theoretischen Teil. Zunächst werden 14 einfeldrige Stahlbetonbalken mit und ohne Bügelbewehrung durch eine mittige Kraft bzw. ein Torsionsmoment bis zum Bruch belastet. Variiert werden die wesentlichen Einflussparameter, wie der Balkenquerschnitt, die Druckfestigkeit f_c, der Durchmesser des Größtkorns a_g sowie der Längs- und Querbewehrungsgrad ρ_L und ρ_w. Während der Versuche wird die Rissentwicklung kontinuierlich, sehr detailliert mittels photogrammetrischer Messtechnik aufgezeichnet. Außerdem werden die Stahldehnungen in der Längs- und Bügelbewehrung mittels faseroptischen Verfahren, sowie die Betondehnungen und die Verformungen, bestimmt. Zusätzlich wird die Bruchenergie G_F experimentell ermittelt.

Im zweiten Teil wird für einzelne Laststufen die Rissreibung im Versuch entlang des kritischen Risses bestimmt. Hierfür werden verschiedene analytische Modelle verwendet, mit welchen sich in Abhängigkeit von den risskinematischen Größen die Spannungsübertragung zwischen den Rissoberflächen bestimmen lässt. Die so bestimmte Rissreibungskraft wird mit der einwirkenden Querkraft verglichen.

Ziel des Forschungsprojektes ist zum einen ein besseres Verständnis der Entwicklung von Querkraft- und Torsionsrissen in Betonbauteilen und zum anderen eine Klärung der derzeit sehr umstrittenen Frage des Querkraftanteils aus der Rissreibung.

Förderung

Dieses Projekt wird finanziell durch die Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Maßgebender Biegeschubriss im Versuch

Risskinematik entlang des Risses bei maximaler Last F_max