Aufnehmbare Teilflächenspannung von hochfestem Stahlfaserbeton

Bei Teilflächenbelastungen werden Druckkräfte teilflächig in Betonbauteile eingeleitet. Für unbewehrte und konventionell mit Betonstahl bewehrte Betone existieren diesbezüglich bereits zahlreiche Untersuchungen, die das Tragverhalten unter Teilflächenbelastung beschreiben. Durch die Tendenz zu höheren Betonfestigkeiten und dem zunehmend weit verbreiteten Einsatz von Stahlfasern in den letzten Jahren wird es notwendig, auch das Verhalten von hochfestem Stahlfaserbeton unter Teilflächenbelastung zu eruieren.
Der Beitrag beschreibt Versuche an hochfestem Stahlfaserbeton unter Teilflächenbelastung mit räumlicher und ebener Lastausbreitung. Dabei wurden unterschiedliche Flächenverhältnisse und Betone mit verschiedenen Fasertypen und -gehalten sowie Fasercocktails einbezogen. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse wird ein Berechnungsansatz für die maximal aufnehmbare Teilflächenspannung vorgeschlagen. Es wird gezeigt, dass durch den Bezug auf die Biegezugfestigkeit, anstatt wie bei bekannten Berechnungsansätzen auf die Druckfestigkeit, eine deutlich genauere Berechnung der maximal aufnehmbaren Teilflächenspannung von hochfestem Stahlfaserbeton möglich ist.

Bearable local stress of high-strength steel fiber reinforced concrete
In the case of partial-area loading, compressive forces are transmitted into concrete members only over a limited area. For plain concretes and conventionally reinforced concretes, numerous investigations have already been carried out analysing the load-bearing behavior under partial-area loading. Due to the tendency towards higher concrete strengths and the increasingly widespread use of steel fibers in recent years, it becomes also necessary to investigate the performance of high-strength steel fiber reinforced concrete under partial-area loading.
The article describes experimental tests on high-strength steel fiber reinforced concrete under partial-area loading with spatial and plane load distribution. Different area ratios and concretes with different fiber types and contents as well as fiber cocktails were considered. On the basis of the test results, a calculation approach is proposed for the determination of the bearable ultimate local stresses. It is shown that by referring to the flexural tensile strength, instead of the compressive strength as in the case of common calculation approaches, a more precise approximation of the ultimate local stresses for high-strength steel fiber reinforced concrete is possible.