Lehrstuhl und Institut für Massivbau

Veranlassung und Zielsetzung

Verbunddübelleisten (VDL) können bei Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton zur Schubkraftübertragung eingesetzt werden. Hierbei handelt es sich um Verbundmittel in Form von hochkant auf den Obergurt des Stahlträgers aufgeschweißten Blechstreifen oder Stegblechen oberflanschloser Stahlprofile, mit nach oben offenen Ausnehmungen (z. B. Puzzle- oder Klothoidenleisten). Die wesentlichen Vorteile des Verbundmittels VDL gegenüber klassischen Kopfbolzendübeln liegen in der höheren Tragfähigkeit und im ausreichenden Verformungsvermögen auch bei Anwendung hochfester und ultrahochfester Betone. Aufgrund dessen können VDL besonders im Gebiet des Brückenbaus sinnvoll eingesetzt werden. Aktuell existiert eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung zu den Verbunddübelleisten in Puzzle- und Klothoidenform.

Bild 1: Verbunddübelleiste im oberflanschlosen Stahlprofil

Die Entwicklung eines konsistenten Bemessungsmodells für VDL in Puzzle- und Klothoidenform sowie die Überführung in nationale und europäische technische Regeln ist das Ziel des Forschungsprojektes P1208. Im ersten Schritt wird eine vollständige VDL-Versuchsdatenbank mit Hilfe von nationalen und internationalen Forschungsergebnissen erstellt. Diese soll Informationen zur  Beanspruchungsart sowie zur Versagensart beinhalten. Auf dieser Grundlage werden Bemessungsgleichungen (Versagensarten) und Bemessungsregeln (Anwendungsgrenzen) abgeleitet sowie konstruktive Details erarbeitet. Innerhalb der Projektlaufzeit wird ein Entwurf für eine DASt-Richtlinie vorbereitet, welche die bauaufsichtliche Zulassung Z-26.4-56 „Verbunddübelleiste“ ersetzt. Darüber hinaus soll das Bemessungsmodell für VDL in den europäischen Normungsprozess eingebracht werden. Hierzu werden ein umfassender englischer Hintergrundbericht erstellt sowie Normtexte für den Eurocode 4 vorbereitet.

Experimentelle Untersuchungen

Im Rahmen dieses Projektes sind experimentelle Untersuchungen durchzuführen, um das Tragverhalten der VDL möglichst genau in ein Bemessungsmodell übertragen zu können. Dafür ist es nötig, den Einfluss sowohl von Längs- als auch von Querrissen und der Interaktion zwischen Schub- und Zugbeanspruchung auf das Tragverhalten der VDL zu untersuchen. Dafür werden Scherversuche, Zugversuche und kombinierte Scher-Zug-Versuche durchgeführt. Alle Versuche werden sowohl mit ungerissenem als auch mit gerissenem Beton durchgeführt, wobei Breite, Stelle und Richtung der Risse variiert werden. Zusätzlich soll die randnahe Anordnung der VDL untersucht werden.

Bild 2: Zu untersuchende Situationen

Versuchsergebnisse

Zum Zeitpunkt der Erfassung dieses Berichtes liegen keine Versuchergebnisse vor.

Dank

Die vorgestellten Untersuchungen werden von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen – AiF gefördert, der an dieser Stelle herzlich gedankt sei.

Förderer: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen – AiF, 2017-2019

Bearbeiter: Georgios Christou, M. Sc., Dr.-Ing. Martin Claßen

Partner-Institute:

• RWTH Aachen, Institut für Stahlbau
• TU Kaiserslautern, Fachgebiet Stahlbau

Literatur

1. Claßen, M.; Hegger, J.: Ausstanzen von Verbunddübelleisten im gerissenen Beton. In: Stahlbau (86), 3/2017, S. 256-268. DOI: 10.1002/stab.201710470.
2. Claßen, M.; Hegger, J.: Ausstanzmodell mit Rissreibung für Verbunddübelleisten im gerissenen Beton. In: Beton- und Stahlbetonbau (112), 3/2017, S. 155-166.
3. Deutsches Institut für Bautechnik: Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Verbunddübelleisten, Zulassungsnummer Z-26.4-56, Berlin, 2013.
4. DIN EN 1994 Teil 1-1: Eurocode 4 – Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton, Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Anwendungsregeln für den Hochbau. Deutsche Fassung: EN 1994 -1-1:2004, 2012
5. Hegger, J.; Gallwoszus, J.; Rauscher, S.: Load-Carrying Behaviour of Connectors under Shear, Tension and Compression in Ultra High Performance Concrete, NSCC 2009.
6. Heinemeyer, S.: Zum Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern aus ultrahochfestem Beton mit Verbundleisten. In: Schriftenreihe Institut für Massivbau RWTH Aachen, Heft 32, 2011.