P 53 – Momentenfreie Anschlüsse an einbetonierte Stahlprofilstützen

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Beschreibung

P 53 – Momentenfreie Anschlüsse an einbetonierte Stahlprofilstützen

Die Forderung nach einer bestimmten Feuerwiderstandsdauer der tragenden Konstruktion bei den meisten Hochbauten führt naturgemäß zu einer Benachteiligung der reinen, unverkleideten Stahlstütze. Durch verschiedene Maßnahmen, z.B. durch Einbetonierung der Stahlstütze, kann jedoch jede geforderte Feuerwiderstandsdauer erreicht werden. Die Erkenntnis, daß die betonummantelte Stahlstütze außerdem bei Berücksichtigung der Verbundwirkung einen weiteren Vorteil bietet, gab den Anlaß dazu, in den Jahren 1974 bis 1976 im Rahmen eines Forschungsprogrammes der Studiengesellschaft für Anwendungstechnik von Eisen und Stahl e.V. die Tragfähigkeit solcher einbetonierten Stahlstützen untersuchen zu lassen. Diese Forschungsarbeiten wurden im Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der Ruhr-Universität Bochum durchgeführt und inzwischen abgeschlossen (Projekt 08.2. „Tragverhalten von einbetonierten Stahlstützen im Verbund mit Beton“).
Eine systematische Untersuchung des Brandverhaltens dieser Verbundstützen erfolgt zur Zeit am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz an der Technischen Universität in Braunschweig (Projekt 35 „Brandverhalten von Stahlstützen im Verbund mit Beton“). Die bisher vorliegenden, hervorragenden Ergebnisse rechtfertigen die Erwartungen, die man in den neuen Stützentyp setzt.
Nachdem somit die theoretischen Berechnungs- und Bemessungsgrundlagen aufgestellt wurden sowie auch das Verhalten im Brandfall experimentell ermittelt wird, soll in der hier vorliegenden Forschungsarbeit ein erster Schritt in die praktische Anwendung vollzogen werden.
Bei allen vorherigen Traglastversuchen waren die End- und Krafteinleitungsbereiche mittels steifer Fuß- und Kopfplatten so ausgebildet, daß der Verbundquerschnitt gleichmäßig beansprucht wurde. In der Praxis ist jedoch häufig eine solche Krafteinleitung konstruktiv nicht ausführbar und die aus den Riegeln und Unterzügen kommenden Lasten müssen auf eine andere Weise an die Verbundstütze abgegeben werden.
Das Institut für Konstruktiven Ingenieurbau an der Ruhr­Universität in Bochum hat im Auftrage der Studiengesellschaft für Anwendungstechnik von Eisen und Stahl e.V. in diesem Forschungsvorhaben eine Reihe von möglichen Konstruktionsprinzipien bei der Lasteinleitung rechnerisch und experimentell untersucht. Grundsätzlich wurde die einzuleitende Last dem Stahlkern der Verbundstütze zugeführt, wobei jeweils momentfreie Anschlüsse zu Grunde gelegt wurden.
Die Lastübergabe von dem Stahlquerschnitt auf den Verbundquerschnitt erfolgt durch verschiedene Maßnahmen, die sich vorn Reibungsverbund über die Verwendung von Knaggen im Steg­ und Flanschbereich bis hin zu der Anordnung von Kopfbolzendübeln erstrecken.
Da in der Zwischenzeit in der Bundesrepublik eine Anzahl von Gebäuden errichtet wurde, in denen einbetonierte Stahlstützen Verwendung fanden und weitere Projekte in Bearbeitung sind, werden die mit der Ausführung befaßten Ingenieure und Konstrukteure dieser Forschungsarbeit wertvolle Anregungen entnehmen können. Sie werden in die Lage versetzt, den Kräfteverlauf im Lasteinleitungsbereich rechnerisch zu erfassen und dadurch die geeigneten konstruktiven und für den jeweiligen Fall wirtschaftlichen Maßnahmen zu ergreifen.
STUDIENGESELLSCHAFT FÜR ANWENDUNGSTECHNIK VON EISEN UND STAHL e.V.

Veröffentlichung:
1980

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. K. Roik, Dr.-Ing. H. Bode, Dipl.-Ing. M. Breit