Experimentelle und nummerische Untersuchungen an Hochleistungsverbindungen mit Zahnleisten

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der konzentrierten Tangentialkrafteinleitung von Stahlbauteilen in Betonkonstruktionen mittels Zahnleistenverbindungen. Verbindungen mit Zahnleisten bestehen aus einem dicken Stahlblech mit Stahlzähnen, welche sich über Druckkräfte im Beton abstützen. Experimentelle und nummerische Untersuchungen wurden zur Klärung der Traglast und des Last-Verformungsverhaltens durchgeführt. Als erster Schritt wurden experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit der Verzahnung zwischen Beton und Stahl unter verschiedenen Druckfeldwinkeln durchgeführt. Zusammen mit dem ebenfalls entwickelten nummerischen Modell konnte gezeigt werden, dass die Verzahnung verschieden geneigte Druckfelder mit ungefähr derselben Leistungsfähigkeit abstützt. Der Beton im Verbindungsbereich hat eine vergleichbare Tragfähigkeit wie ungestörter Beton. Weiterhin wurde ein Bauteilversuch mit Zahnleistenverbindung entworfen und durchgeführt. Damit konnte die Traglast und die Last-Verformungseigenschaften für druckgestützte innenliegende Zahnleistenverbindungen in einer realitätsnahen Einbausituation untersucht werden. Mit dem ebenfalls entwickelten nummerischen Modell konnten die Versuchsergebnisse interpretiert werden. Im Mittelpunkt der interpretativen Überlegungen steht das Verhalten des Betons im querdehnungsbehinderten Bereich um die Zahnleiste unter Druckbeanspruchung. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurde das Vorbemessungskonzept ergänzt.