Fostabericht P 389 - Optimierung der Bemessung von deckengleichen Verbundträgern in HutformFostabericht P 389 - Optimierung der Bemessung von deckengleichen Verbundträgern in Hutform

P 389: Optimierung der Bemessung von deckengleichen Verbundträgern in Hutform

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ISBN: 3-937567-09-7 Artikelnummer: 1277ed809e22 Kategorien: ,

Beschreibung

Flachdecken in Verbundbauweise besitzen viele wirtschaftliche und architektonische Vorteile. Durch die Integration des Stahlprofils in die Stahlbetondecke wird die  Gesamtbauhöhe reduziert. Eine glatte Deckenunterkante kann als Raumabschluss belassen werden und ermöglicht eine freie architektonische Gestaltung. Wirtschaftlichkeit wird durch höhere Tragfähigkeit, d. h. größerer Spannweite und höherer Lasten, als bei konventionellen Stahlbeton-Flachdecken erzielt. Durch den hohen Grad der Stahlbauvorfertigung und den Einsatz von Betonfertigteilen bzw. Verbundprofilblechen lässt sich die Bauzeit beträchtlich reduzieren.
Flachdecken in Verbundbauweise besitzen allerdings gegenüber Verbundträgern mit hohen Baustahlgurten insbesondere durch das Aufreißen des Stahlbetons ein anderes Tragverhalten. Deckengleiche Verbundträger verhalten sich eher wie reine Stahlbetonträger als wie Verbundträger mit überdrücktem Betongurt. Bei dieser neuen Bauart ist die im Verbundbau übliche Vernachlässigung des Eigenträgheitsmomentes und des Momentenbeitrags des Stahlbetons unwirtschaftlich und nicht mehr zutreffend.
Gegenstand der Untersuchungen ist die Ermittlung des Tragverhaltens und die Optimierung der Bemessung von deckengleichen Verbundträgern in Hutform. Den  Hauptschwerpunkt bildet die realistische Erfassung der Verformung unter Berücksichtigung der Teilverbundwirkung. Zur Überprüfung der auf rechnerischem Wege hergeleiteten Ergebnisse sind experimentelle Untersuchungen mit insgesamt neun Versuchsträgern durchgeführt worden. Sechs Versuchsträger sind als Einfeldträger ausgebildet worden. Im negativen Momentenbereich sind drei Versuchsträger geprüft worden.
Auf der Basis eines Rechenmodells, das die Nachgiebigkeit in der Verbundfuge und die materielle Nichtlinearität des Stahlbetongurtes iterativ erfasst, ist ein Vorschlag zur  Ermittlung der Verformungen von Flachdecken mit Hutprofilen hergeleitet worden. Mit den neuen modifizierten Trägheitsheitsmomenten für den Zeitpunkt t = 0 bzw. t = _ werden im Vergleich zu den für diese Bauart sehr konservativen Regelungen der Norm realistischere Verformungen ermittelt. Im üblichen Anwendungsbereich von Flachdecken mit Hutprofilen ergeben sich Reduktionen der rechnerischen Verformungen von bis zu 250 %. Durch Erfassung der Bewehrung bei der Ermittlung der positiven Momententragfähigkeit der Flachdecke mit Hutprofil sind im üblichen Anwendungsbereich Tragfähigkeitssteigerungen von bis zu 35 % möglich. Für den negativen Momentenbereich ist zur Zeit nach Norm nur eine Ausbildung der Verbundfuge mit Vollverdübelung zugelassen. Erste Untersuchungen zeigen den Einfluss der Teilverbundwirkung bei Flachdecken mit Hutprofilen
unter negativer Momentenbeanspruchung.
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit ermöglichen eine wirtschaftlichere Anwendung dieses neuartigen Verbundbau-Deckensystems. Tragwerksplanern werden praktische Hilfsmittel und Entscheidungskriterien zur Hand gegeben, die, so hoffen die Verfasser, zu einer breiteren Akzeptanz von Verbund-Flachdecken im Hochbau führen.
FORSCHUNGSVEREINIGUNG STAHLANWENDUNG e. V.

Veröffentlichung:
2004

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann, Dipl.-Ing. J. Fries