Zum Querkrafttragverhalten von einachsig gespannten Stahlbetonplatten ohne Querkraftbewehrung unter Einzellasten

Zur Herleitung von verbesserten Ansätzen für die Querkraftbemessung von einachsig gespannten Platten unter Einzellasten wurden systematische experimentelle und theoretische Untersuchungen zur mitwirkenden Plattenbreite durchgeführt.

Das Versuchsprogramm umfasste Querkraftversuche an Stahlbetonplatten mit einer Dicke von 0,28 m und Plattenbreiten zwischen 0,5 m und 3,5 m. Während die 0,5 m breiten Plattenstreifen über ihre gesamte Breite zum Lastabtrag aktiviert wurden, war die mitwirkende Breite bei den 3,5 m breiten Platten bis auf wenige Ausnahmen unabhängig vom Lastabstand mit 2 bis 3 m kleiner als die vorhandene Breite. Die Einflüsse auf die mitwirkende Plattenbreite wurden zudem anhand umfangreicher Parameterstudien mit nichtlinearen und linear-elastischen Finite-Elemente-Berechnungen sowie der Auswertung einer Querkraftdatenbank mit insgesamt 560 Versuchen an einachsig gespannten Platten(streifen) untersucht.

Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurde ein praxistauglicher Ansatz für die mitwirkende Breite abgeleitet. Ein weiterer wesentlicher Untersuchungsparameter war der Einfluss der Schubschlankheit in Abhängigkeit des statischen Systems (Einfeld- oder Durchlaufträger, Kragarm). Zur Berücksichtigung der größeren Tragfähigkeit bei Systemen mit Durchlaufwirkung und geringen Lastabständen wurde eine Modifikation des ß-Faktors zur Abminderung auflagernaher Einzellasten in Abhängigkeit der Lage des Momentennulldurchgangs vorgeschlagen. Zudem wurde der Einfluss einer geneigten Biegedruckkraft bei gevouteten Bauteilen auf die Querkrafttragfähigkeit quantifiziert.

Die Validierung anhand der Datenbanken und eigener Versuche belegt, dass mit den eigenen Ansätzen in Verbindung mit bestehenden Ansätzen für die Querkraft die Tragfähigkeit von Platten unter Einzellasten zutreffend beschrieben werden kann. Die verbesserten Ansätze liefern damit einen wichtigen Beitrag sowohl zu einer realistischen Bewertung von Brückenfahrbahnplatten im Bestand als auch zu einer sicheren und wirtschaftlichen Querkraftbemessung im Neubau.