Durchstanztragfähigkeit exzentrisch belasteter Einzelfundamente – Großversuche im Realmaßstab

Das Durchstanztragverhalten zentrisch belasteter Einzelfundamente wurde in der Vergangenheit bereits ausgiebig untersucht. In  der Praxis ist jedoch eine ungleichmäßige Beanspruchung infolge ungewollter Ausmitten und planmäßiger Lastexzentrizitäten
häufig unvermeidbar. Diese ungleichmäßige Verteilung der Schubspannungen im Einzelfundament wird sowohl im aktuellen Eurocode 2 als auch im Entwurf des Eurocode 2 der nächsten Generation durch Lasterhöhungsfaktoren auf der
Einwirkungsseite berücksichtigt. Eine Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und letztlich des Sicherheitsniveaus der Bemessungsansätze
für exzentrisch belastete Einzelfundamente ist jedoch aufgrund der wenigen Versuchsdaten nicht möglich.

Um diese Lücke zu schließen, wurden Durchstanzversuche an Stahlbetonfundamenten im Realmaßstab mit systematisch abgestufter exzentrischer Belastung durchgeführt. Das Versuchsprogramm umfasste hierbei zwölf quadratische Fundamente mit einer Plattendicke h = 0,65 m, die sich auf zwei Versuchsserien mit unterschiedlicher Schubschlankheit, aber konstantem u₀/d-Verhältnis aufteilten. Die jeweils zu erzielenden ein- und zweiaxialen Ausmitten wurden durch ein vollautomatisiertes Hydrauliksystem über eine linear variable Sohldruckverteilung aufgebracht.

Generell gilt, dass der im Vergleich zur einaxialen Querkrafttragfähigkeit erhöhte Widerstand beim Durchstanzversagen aus der Einschnürung der Druckzone und letztlich der Ausbildung  eines mehraxialen Betonspannungszustandes in Form  eines Druckrings resultiert. Diese Spannungszustände im  Druckring können durch neuartige Messverfahren sichtbar gemacht werden. Die Versuchsergebnisse belegen ein-deutig einen Einfluss der steigenden Lastexzentrizität auf den Druckring, die Form des Bruchkegels und die letztlich erreichte Durchstanztragfähigkeit. Die vorgestellten exzentrischen Durchstanzversuche leisten zudem einen wichtigen Beitrag zur Optimierung der verschiedenen  Bemessungsansätze, bei denen Verbesserungspotenzial festzustellen ist.