Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken Betongurten

In Stahl-Beton-Verbundträgern des Hochbaus treten Zugbeanspruchungen und Abhebewirkungen in der Verbundfuge zwischen Stahlträger und Betongurt in der Regel mit vergleichsweise kleinen Lastordinaten (verglichen mit der Abscherbeanspruchung) auf, sodass diese vertikal zur Verbundfuge wirkenden Beanspruchungen im Allgemeinen nicht bemessungsrelevant werden. Dies gilt allerdings nicht, wenn einzelne Verbundmittel oder Verbundmittelgruppen zur planmäßigen Verankerung von Zugkräften in Betongurten herangezogen werden. Während das Zugtragverhalten von Verankerungen mit konventionellen Verbundmitteln wie Kopfbolzendübeln bereits umfassend erforscht ist, fehlen entsprechende Untersuchungen und Tragmodelle für Verbunddübelleisten bislang. Dies gilt insbesondere für das Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken und gerissenen Betongurten. Im vorliegenden Beitrag werden Zugversuche an puzzleförmigen Verbunddübeln in schlanken Betongurten beschrieben, bei denen neben verschiedenen Bewehrungsführungen insbesondere der Einfluss unterschiedlicher Längsspannungszustände (Längsdruck, Längszug und Rissbildung) im Betongurt untersucht wurde. Hierzu wurden eigene Versuchsstände entwickelt. Die durchgeführten Versuche wurden mithilfe eines dreidimensionalen, nicht linearen Finite-Elemente-Modells simuliert und analysiert. Abschließend wird ein Ingenieurmodell zur Berechnung der Bruchlast von einzelnen Verbunddübeln und Verbunddübelgruppen in bewehrtem und unbewehrtem Beton vorgestellt.

Anchoring behavior of composite dowels in slender concrete chords
Usually, lifting and tensile stresses between the steel profile and the concrete slab of steel-concrete composite beams are unplanned and have comparatively small load ordinates compared to the transferred shear forces. That is why, these vertically lifting forces are generally not relevant for the dimensioning of the composite joint. But, this does not apply if shear connectors are systematically used for the anchorage of tensile forces. While the anchorage behavior of conventional shear connectors, like headed studs, is already extensively studied, appropriate investigations on the anchorage behavior of composite dowels are lacking so far, especially for composite dowels in slender and cracked concrete chords. In this paper, the anchorage behavior of an innovative, puzzle-shaped composite dowel is investigated in cracked and uncracked concrete chords. Besides different arrangements of reinforcement, the influence of different longitudinal stress levels in the concrete slab (tensile stress, compressive stress) is explored, in particular. To this end, own test setups were developed. All tests were recalculated using a three-dimensional, nonlinear finite element model. Finally, an engineering model for the calculation of the load bearing capacity of single composite dowels and composite dowel groups in reinforced and unreinforced concrete is presented.