Stahlbetonbalken unter reiner Querkraftbeanspruchung

Die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbauteilen wird üblicherweise experimentell untersucht, indem die Versuchskörper durch vertikale Lasten beansprucht werden. Infolge dieser Beanspruchung entstehen in den Versuchskörpern Schnittgrößen in Form von Biegemomenten und Querkräften. Diese Schnittgrößen lassen sich unter solch einer Belastungssituation jedoch nicht unabhängig voneinander steuern. Dieser Beitrag stellt einen Versuchsaufbau vor, der es ermöglichen soll, ein konstantes Biegemoment und eine konstante Querkraft beliebiger Größe in einem Stahlbetonbalken zu erzeugen. Die Belastungssituation zur Erzeugung einer konstanten Querkraft in einem Balken mit Rechteckquerschnitt wurde in drei Bauteilversuchen umgesetzt. Zusätzlich wurde ein FEM‐Modell für Vergleichsberechnungen entwickelt. In den Bauteilversuchen zeigten alle Probekörper ein schlagartiges Versagen ohne erkennbare Vorankündigung. Bezüglich des Kraft‐Verformungs‐Verhaltens und der berechneten Tragfähigkeiten zeigten sich gute Übereinstimmungen zwischen den Bauteilversuchen und den begleitenden FEM‐Simulationen. Zur Erzeugung eines Zustands reiner Querkraftbeanspruchung in Stahlbetonbalken wird der vorgestellte Versuchsaufbau als grundsätzlich geeignet angesehen.

The shear force capacity of reinforced concrete components is usually investigated experimentally by subjecting the test specimens to vertical loads. These loads induce internal forces in the form of bending moments and shear forces. However, these internal forces cannot be controlled independently under such loading conditions. This article presents a test set‐up that allows a constant bending moment and a constant shear force of any magnitude to be generated in reinforced concrete beams. The loading situation to generate a constant shear force in a beam with a rectangular cross‐section was realized in three component tests. In addition, an FEM model was developed for comparative calculations. The component tests showed a brittle failure. With regard to the load‐displacement behavior and the calculated load‐bearing capacities, there was good agreement between the component tests and the corresponding FEM simulations. The test setup presented here is generally considered suitable for generating a state of pure shear force in reinforced concrete beams.