Durchstanztragverhalten von Einzelfundamenten mit einer neuartigen Durchstanzbewehrung

Aufgrund der geringeren Schlankheit und der Belastung durch Bodenpressungen stellt sich bei Fundamenten und Bodenplatten ein Lastabtrag ein, der aufgrund der steileren Druckstrebenneigung höhere Durchstanztragfähigkeiten ermöglicht als bei Flachdecken. Die steileren Schubrisse führen jedoch dazu, dass vertikale Durchstanzbewehrungselemente weniger effizient sind als in Flachdecken. Aus diesem Grund scheinen geneigte Bewehrungselemente geeigneter für den Einsatz in Platten mit größerer Bauteildicke (z. B. Fundamente). Aufbauend auf den Ergebnissen vorhandener experimenteller Untersuchungen an Einzelfundamenten mit Durchstanzbewehrung wurde daher ein neues Durchstanzbewehrungselement mit geneigten Bewehrungsstäben entwickelt.
Zur Beurteilung der Effizienz des neuartigen Durchstanzbewehrungselements wurden sieben Durchstanzversuche an Einzelfundamenten mit einer gleichmäßigen Sohlpressung und einem Versagen innerhalb des durchstanzbewehrten Bereichs durchgeführt. Die Versuche wurden in Anlehnung an eine bereits bestehende Versuchsserie an Einzelfundamenten ohne und mit Bügeln als Durchstanzbewehrung geplant. Dabei wurden die Schubschlankheit, der bezogene Stützenumfang und die Anzahl und Anordnung der Durchstanzbewehrungselemente variiert. Der Vergleich der Ergebnisse der neu durchgeführten Versuche mit den vorhandenen Versuchen bzw. mit der Durchstanztragfähigkeit ohne Durchstanzbewehrung nach DIN EN 1992-1-1+NA(D) belegt eine deutliche Tragfähigkeitssteigerung durch die neuartige Durchstanzbewehrung.

Punching shear behaviour of footings with a new punching shear reinforcement
Due to more compact dimensions and soil-structure interaction, footings and ground slabs achieve significantly higher punching shear capacities than flat slabs. Since the inclination of shear cracks is much steeper in footings, punching shear reinforcement elements with inclined bars seems to be more efficient than vertical bars. On the basis of previous experimental investigations on footings with punching shear reinforcement, a new punching shear reinforcement element with inclined bars was developed.
To evaluate the efficiency of the new punching shear reinforcement element, a total of seven tests on footings with uniform soil pressure and a failure within the shear-reinforced zone was conducted. The tests were planned considering the results of a systematic test series on reinforced concrete footings without and with stirrups as punching shear reinforcement. The main parameters investigated in this test series were the shear span-depth ratio, the specific column perimeter and the number and layout of punching shear reinforcement elements. The comparison of the results of the new test series with the previous test series and the punching shear capacity without punching shear reinforcement according to DIN EN 1992-1-1+NA(D), respectively, proves a significant increase in punching shear capacity with the new punching shear reinforcement.