Untersuchungen zum Tragverhalten randnaher Verbunddübelleisten

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Lange zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Verbunddübelleisten stellen im Stahlverbundbau eine wirtschaftliche Alternative zu den klassischen Verbundmitteln, den Kopfbolzendübeln, dar. Ihr Einsatz birgt vielerlei Vorteile. Moderne Verbunddecken werden in zunehmendem Maße filigraner ausgeführt und darüber hinaus werden oftmals haustechnische Funktionen darin integriert, wie beispielsweise Lüftungsanlagen oder eine thermische Aktivierung der Betonflächen [1]. Um derart geringe Deckendicken zu realisieren, können Verbunddübelleisten horizontal innerhalb der Betonplatte positioniert werden, wodurch eine nahe Position zum freien Betonplattenrand resultiert. Bisherige Untersuchungen beschreiben unterschiedliche Versagensbilder von Konstruktionen mit Verbunddübelleisten, beispielsweise Spalten der Betonplatte, Ausstanzen eines Betonkegels oder Plastizieren der Stahlzähne.
An der TU Kaiserslautern wurden Verbunddübelleisten mit einer Puzzle-Geometrie und Positionen nahe zum freien Betonplattenrand experimentell sowie mithilfe von numerischen Simulationen untersucht. Zusätzlich wurde der positive Einfluss einer Wendelbewehrung zwischen den Stahlzähnen analysiert. Speziell bei diesen randnahen Positionen der Verbunddübelleisten wurden zusätzliche primäre und sekundäre Versagensmechanismen beobachtet. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sowie ein erster Ansatz für ein Bemessungsmodell werden in diesem Artikel vorgestellt.

Investigations on the load bearing behavior of composite dowels positioned close to the free concrete surface.
Composite dowels are an economic alternative to headed studs with various advantages. Modern concrete slabs are dimensioned increasingly thinner and often include several additional functions, for example air conditioning or thermal activation of concrete surfaces. For those applications composite dowels can be positioned horizontally in the concrete slab. Existing investigations on composite dowels describe different failure modes of composite structures such as splitting of the concrete, local compression of the concrete, pry-out of a concrete cone or plasticizing of the steel teeth.
At University of Kaiserslautern composite dowels with positions close to the free surface of the concrete slab were investigated experimentally by push-out-tests and on the basis of numerical simulations. In addition, the positive influence of a spiral reinforcement between the steel teeth was analyzed. Further primary and secondary failure mechanisms were observed for this specific position of the composite dowels. These investigations and a design approach will be presented within the paper.