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| Kurzfassung: | Eine große Anzahl der Fahrbahnplatten von bestehenden Betonbrücken in Europa zeigt nach aktuellen Entwurfsregeln ein rechnerisches Defizit bei der Querkrafttragfähigkeit. Eine bauliche Ertüchtigung ist in den meisten Fällen schwer möglich und sehr teuer. Reale Schadensfälle welche auf ein Querkraftversagen zurückzuführen wären, sind den Autoren nicht bekannt. Dies ist ein Indiz dafür, dass die bestehenden Rechenansätze Reserven aufweisen und das Querkrafttragverhalten von Stahlbetonplatten nicht in ausreichendem Maße verstanden und geklärt ist. Umfangreiche internationale Forschungsaktivitäten zu diesem Thema bestätigen diesen Sachverhalt. Bislang besteht u. a. kein Konsens bezüglich des Nachweisverfahrens (u. a. Querkraft bzw. Durchstanzen), des Nachweisschnitts sowie der Abminderung auflagernaher Einzellasten bei Platten (&bgr;-Faktor). Zur Klärung dieser Fragen wurden 14 Großversuche an auskragenden Stahlbetonplatten (3,25 × 4,5 m, Dicke 0,25 m) ohne Bügelbewehrung sowie umfangreiche numerische Simulationen durchgeführt. Da die rechnerische Querkrafttragfähigkeit von Brückenfahrbahnplatten maßgeblich durch die konzentrierten Radlasten des Lastmodells 1 bestimmt wird, wurden die Versuchskörper durch konzentrierte Blocklasten mit einer Aufstandsfläche von 40 × 40 cm entsprechend dem Lastmodell 1 des Eurocodes 1 [1] bis zum Versagen belastet. Hierbei wurde der Einfluss der Laststellung, der Lastabtrag bei mehreren Blocklasten sowie der Einfluss verschiedener Bewehrungsgehalte auf die Querkrafttragfähigkeit untersucht. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass übliche Fahrbahnplatten erheblich größere Tragfähigkeiten aufweisen, als sich nach EC2 [2] rechnerisch ergeben. Shear capacity of reinforced concrete slabs under concentrated loads - Part 1: experimental investigations. A large number of the deck slabs of existing concrete bridges in Europe show, according to current design rules, a deficit in shear capacity. Strengthening is in most cases difficult and very expensive. The authors are not aware of any real structural failure of bridge decks caused by a lack shear capacity, when the structure was designed properly. This is an indication that the existing design approaches have unknown reserves and the transverse load bearing capacity of reinforced concrete slabs is not sufficiently understood and clarified. Extensive international research activities on this subject confirm this fact. Up to now, there is no consensus regarding the design method (shear or punching), the relevant section, and the reduction of the shear force caused by block loads close to supports (&bgr;-factor). Fourteen large tests were carried out on cantilevered concrete slabs (3.25 × 4.5 m, thickness 0.25 m) without transverse reinforcement, as well as extensive numerical simulations. The design shear capacity of bridge decks is decisively determined by the concentrated wheel loads of heavy traffic. Thus, the test specimens were loaded by concentrated block loads on an area of 40 × 40 cm according to the load model 1 of the Eurocode 1 [1] up to failure. The influence of the load position, the mutual interference between adjacent block loads, as well as the influence of different reinforcement ratios on the shear capacity were investigated. The test results show that conventional deck slabs of concrete bridges have considerably greater load bearing capacities than according to EC2[2]. |
| Erschienen in: | Beton- und Stahlbetonbau 112 (2017), Heft 9 |
| Seite/n: | 568-578 |
| Sprache der Veröffentlichung: | Deutsch |
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