DIBt ZP 52 - 5 - 17.20.1 1287 / 08

Sicherstellung ausreichender Tragfähigkeit von Kopfbolzendübeln bei Einsatz von Profilblechen

DIBt ZP 52 - 5 - 17.20.1 1287 / 08

Verbundträger werden häufig mit Profilblechen und Ortbeton zeit- und kostengünstig hergestellt. Hierbei unterscheidet man Verbundträger mit Profilblechen, die rechtwinklig bzw. parallel zum Verbundträger spannen. Die Kopfbolzentragfähigkeit ergibt sich in diesem Fall durch Multiplikation eines Abminderungsfaktors k mit der Kopfbolzentragfähigkeit bei einer Vollbetonplatte (siehe DIN 18800-5). In Abhängigkeit der Spannrichtung und der Geometrie des Trapezbleches (hieraus ergibt sich die Form des Betons in der Sicke), kann der  Abminderungsfaktor bestimmt werden, der bei senkrecht spannenden Trapezblechen durch einen variablen oberen Grenzwert kt,max begrenzt ist. Da üblicherweise dies der normale Anwendungsfall ist, wird sich in dieser Arbeit auf die Untersuchung dieses Falls beschränkt. Es musste jedoch festgestellt werden, dass die Regelungen bzw. die getroffenen Annahmen unzureichende und unter Umständen unsichere Ergebnisse liefern (vgl. z.B. Kuhlmann und Raichle bzw. Kuhlmann und Konrad). Des Weiteren führen restriktive Anwendungsgrenzen dazu, dass nur eine geringe Anzahl von Trapezprofilblechgeometrien (z.B. Profilblechhöhe hp ≤ 85mm) verwendet werden können. Auch aus diesen Gründen wurden bereits eine relativ  hohe Anzahl an unterschiedlichen Modellen zur Bestimmung der Tragfähigkeit eines Kopfbolzens bei Verwendung von senkrecht zum Träger spannenden Trapezprofilblechen als Alternative veröffentlicht. Der Vergleich mit eigenen Push-Out Tests (siehe Kuhlmann und Konrad [9]) zeigte, dass diese Modelle unter Umständen bessere Ergebnisse liefern. Infolge der geringen Datenbasis (n = 17) ist dieses Ergebnis zu überprüfen.

Des Weiteren führten eigene FE-Untersuchungen zur Entwicklung eines eigenen Abminderungsfaktors, der hinsichtlich der Anwendbarkeit und Genauigkeit den untersuchten Modellen mindestens ebenbürtig ist.

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

Projektbearbeiter: Dr.-Ing. Matthias Konrad

Wir danken dem Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) für die Förderung dieses Forschungsprojekts.

Ein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Patrick für die Bereitstellung der dargestellten Versuchsergebnisse. Ihm und Herrn Stefan Ernst gilt ein aufrichtiger Dank für die fruchtbare Diskussion und die konstruktive Kritik. Ein herzlicher Dank gilt Herrn Prof. Hanswille für die Übernahme des Mitberichts. Ein weiterer Dank wird hiermit Herrn Dr.-Ing. Kai Kürschner für die grundlegenden Arbeiten zu Beginn des Berichts zu Teil.