Ausstanzmodell mit Rissreibung für Verbunddübelleisten im gerissenen Beton

Die Schubtragfähigkeit von Verbunddübelleisten mit Ausstanzversagen wird durch Querrisse im Betongurt vermindert. Experimentelle Untersuchungen zeigen, dass Querrisse als Begrenzungen des Betonausstanzkegels wirken, an denen eine Kraftübertragung lediglich durch Rissreibung erfolgt. In den bisherigen Bemessungsansätzen für Verbunddübelleisten wird der Einfluss von Rissbildung im Beton nicht berücksichtigt. Hieraus kann ein Sicherheitsdefizit in der Bemessung von Verbundträgern mit Verbunddübelleisten resultieren, falls der Betongurt vollständig oder bereichsweise aufreißt. Im vorliegenden Beitrag wird daher ein mechanisch basierter Modellansatz für das Ausstanzen von Verbunddübelleisten im gerissenen und ungerissenen Beton hergeleitet, der die Übertragung von Schubspannungen durch Rissverzahnung berücksichtigt. Mit dem Modell lassen sich die vorhandenen Versuche mit guter Genauigkeit nachrechnen. Das Ausstanzmodell für den gerissenen und ungerissenen Beton wird anhand einer Versuchsdatenbank validiert und auf das Bemessungsniveau überführt. Das entwickelte Modell lässt sich auf das Tragverhalten von Befestigungen (Kopfbolzen und Hinterschnittdübel) im gerissenen Ankergrund übertragen. Alle vorgestellten Untersuchungen wurden im Rahmen von [1] durchgeführt und sind hierin ausführlich beschrieben.

Mechanical model with aggregate interlock for pry-out failure of composite dowels in cracked concrete
The shear capacity of composite dowels with pry-out failure decreases in the presence of transverse concrete cracks. Concrete cracks induce a detachment of the pry-out cone. Here, the shear force transfer is limited to crack friction. The well-known design models for composite dowels do not account for concrete cracking. Therefore, they usually overestimate the shear capacity of composite dowels with pry-out failure in cracked concrete. To prevent an unsafe shear design, the present paper describes a novel physical approach for the pry-out failure in cracked concrete. The developed engineering model can be applied to cracked and uncracked concrete slabs and shows good agreement with experimental investigations. The engineering model is validated by a comprehensive test data base and converted into a safe design model. In the future, it can be assigned to other issues (for example to fasteners and studs in cracked concrete). All investigations are part of [1], where they are documented in detail.