Experimentelle Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner Lasteinleitungsfläche

Bei der Errichtung von Hochbauten werden schon seit einigen Jahren bevorzugt Stahlbetonflachdecken eingesetzt, die aufgrund ihrer punktförmigen Stützung eine flexible Grundrissgestaltung mit leichten Trennwänden ermöglichen. Bei sehr schlanken Druckgliedern wie Stützen aus hochfestem Beton, Schleuderbetonstützen oder Verbundstützen für die punktförmigen Auflager der Flachdecken ergibt sich die technische Herausforderung der vertikalen Lastdurchleitung durch die in der Regel aus normalfestem Beton hergestellten Flachdecken. Hierfür wurden Konstruktionselemente in Form von hochfesten Kernen entwickelt, die den Deckenknoten durchdringen und somit einen direkten vertikalen Kraftschluss zwischen den am Knoten angreifenden Stützen ermöglichen. In diesem Fall verbleibt für die Lasteinleitung aus der Decke in die untere Stütze nur eine im Querschnitt deutlich reduzierte, ringförmige Lasteinleitungsfläche. Im Vorfeld durchgeführte Finite-Elemente-Simulationen zum Durchstanztragverhalten solcher lochrandgestützter Platten mit kleiner ringförmiger Lasteinleitungsfläche lassen den Schluss zu, dass sich je nach Größe der Lasteinleitungsfläche und der Art der konstruktiven Ausbildung Effekte auf das Bruchverhalten und die Versagenslasten ergeben. Nachfolgend wird über die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen dieser besonderen Durchstanzproblematik und der begleitend durchgeführten Finite-Elemente-Simulationen berichtet.

Experimental Investigations on the Punching Shear Behavior of Hole Edge Supported Slabs with a Small Load Application Area
Due to their benefits regarding freedom of flexible floorplan design, flat slabs have established as an important part of building construction. In case of use of very slender construction members with a high load carrying capacity, such as columns of high strength concrete, spun concrete or composite columns, the problem of the vertical load transmission through the normal strength slab arises. Special construction members have been developed with high-strength cores penetrating the slab in order to enable a direct vertical force closure between the columns. In this case only a reduced load application area with a ring-shape remains for the load introduction from the slab into the column. Preliminary investigations based on finite element simulations revealed that this has an influence on the punching shear behavior and the failure loads of flat slabs, depending on the size of the reduced load application area and the kind of the core design. Subsequently the results of the first experimental investigations on that special kind of punching problem and the accompanying finite element simulations are presented.