AiF / IGF 15639 N

Querkrafttragfähigkeit von Slim-Floor Trägern – Entwicklung eines neuen Bemessungsansatzes zur Berücksichtigung der Betontragfähigkeit

AiF / IGF 15639 N

Bisher wurde beim Nachweis der Querkrafttragfähigkeit von Verbundträgern die Querkraft alleinig dem Stahlquerschnitt zugeteilt. Bei normal hohen Verbundträgern ist dies durch den hohen Stahlträgersteg sinnvoll anwendbar. Jedoch bei Slim-Floor Trägern mit kleinen Baustahlquerschnitten muss dieser Ansatz neu überdacht werden, einerseits ist die Querkrafttragfähigkeit des Baustahlprofils stark vermindert, andererseits wird durch die Steifigkeitsverteilung der Betongurt mit am Querkraftabtrag beteiligt. Die Beteiligung des Betongurts findet jedoch in den bisherigen Regelwerken noch keine Berücksichtigung.

Das Ziel dieses Vorhabens war daher die tatsächliche Querkraftverteilung bei Slim- Floor Träger zu untersuchen und Berechnungsvorschläge zur Querkrafttragfähigkeit zwischen Baustahlprofil und Betongurt zu entwickeln. Neben einer umfangreichen Literaturrecherche und Analyse vorhandener Versuchsergebnisse zu diesem Thema wurden in einem zweiten Schritt als Schwerpunkt des Vorhabens experimentelle Versuche an Slim-Floor Trägern durchgeführt. Aus den Erfahrungen erster Versuchsreihen wurden die früheren Versuche als Grundlage für die weiteren Versuchsreihen genutzt. Aus diesem Grund wurden Versuche an Zweifeldträgersystemen und Kragträgern durchgeführt, um die Querkraftverteilung an Trägern unter negativer Momentenbeanspruchung experimentell zu untersuchen. Hierbei wurde besonders Wert darauf gelegt, dass die Versuchsträger baupraktischen Belangen entsprechend ausgebildet wurden. Durch eine ausführliche und gründliche Auswertung aller Versuche (früherer wie auch neu durchgeführten Versuche) unterstützt von rechnerischen Vergleichsuntersuchungen konnte unter verschiedensten Parametern die reale Querkraftverteilung zwischen Betongurt und Baustahlträger bis hin zur Traglast und die maßgebenden Parameter ermittelt werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurde nun auf Grundlage der experimentellen Ergebnisse von insgesamt vier Versuchsreihen ein Bemessungsvorschlag erarbeitet werden, der es nun ermöglicht, die Querkrafttragfähigkeit des Betongurtes gezielt zu berücksichtigen und in Ansatz zu bringen.

Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart
Leiterin der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann

Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Gunter Hauf

Dieses IGF-Vorhaben des Deutschen Ausschusses für Stahlbau (DASt) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Für die Förderung des Foschungsvorhabens danken wir ebenfalls:

• Köster & Co. GmbH (Herrn Trillmich) für die Spende der Kopfbolzen und Schweißen der Kopfbolzen
• ArcelorMittal Commercial Long Deutschland GmbH (Herrn Girkes, Herrn Satzger) für die Bereitstellung der HEB-Träger
• Peiner Träger GmbH (Herr Schrader, Frau Pries, Herrn Venikov) für die Bereitstellung der UPE-Träger
• Haller Industriebau GmbH (Herrn Dr. Haller, Herrn Glatz) für das Schweißen der Versuchsträger
• Franz Traub GmbH & Co. KG (Herrn Ruß, Herrn Betzler) für das Betonieren der Versuchsträger

von Mai 2008 bis August 2010