Untersuchungen zu Verbundträgern mit randnahen Verbunddübelleisten

Im Stahlverbundbau bieten Verbunddübelleisten eine wirtschaftliche Alternative zu klassischen Verbundmitteln wie Kopfbolzendübeln. Moderne Verbundkonstruktionen werden insbesondere im Hochbau zunehmend filigraner hergestellt. Um die hierfür erforderlichen geringen Deckendicken zu realisieren, können Verbunddübelleisten horizontal innerhalb der Betonplatte angeordnet werden, woraus ein geringer seitlicher Abstand zum freien Betonplattenrand resultiert. Bisherige Untersuchungen beschreiben unterschiedliche Versagensbilder von Bauteilen mit Verbunddübelleisten, bspw. Spalten der Betonplatte, Ausstanzen eines Betonkegels oder Plastizieren der Stahlzähne. An der Technischen Universität Kaiserslautern wurden im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojekts mit der RWTH Aachen sowohl Push-out-Versuche als auch Verbundträgerversuche durchgeführt, anhand derer das Tragverhalten von Verbunddübelleisten mit randnahen Einbaupositionen untersucht wird. In diesen Versuchen konnten zuvor unbekannte Versagensmechanismen beobachtet werden, die bei konventionellen (randfernen) Einbaupositionen nicht eintreten und deshalb gesondert untersucht werden müssen. Im vorliegenden Beitrag werden die entsprechenden Bauteilversuche vorgestellt und erste Ergebnisse präsentiert. Auf Grundlage dieser Beobachtungen und Messungen werden Bemessungsansätze für randnahe Verbunddübelleisten ausgearbeitet, die langfristig Einzug in die europäischen Regelwerke finden sollen.

Load-bearing behaviour of composite beams with composite dowels positioned close to the free surface
In composite construction, composite dowels offer an economical alternative to traditional shear connectors such as headed studs. Modern composite structures are dimensioned increasingly thinner, especially in building construction. In order to achieve the required ceiling thicknesses, composite dowels can be positioned horizontally within the concrete slab, which causes a small distance to the free concrete surface. Previous investigations have described different failure modes of constructions with composite dowels, for example splitting of the concrete slab, prying-out of a concrete cone or plasticizing of the steel teeth. In a joint research project with RWTH Aachen University both push-out tests and composite beam tests were performed at University of Kaiserslautern to investigate the load-bearing behaviour of composite dowels positioned close to the edge. In these tests, previously unknown failure mechanisms could be observed, which do not occur in conventional dowel positions (far from the edge) and there-fore have to be investigated separately. This paper presents the corresponding composite beam tests and first results. On the basis of all these observations and measurements, design approaches for composite dowels positioned close to the edge are developed, which are supposed to enter European regulations in the long term.