Querkraftbemessung von Biegeträgern aus stahlfaserverstärktem ultrahochfestem Beton

In [1] wird ein Ansatz zur Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit von Biegeträgern aus ultrahochfestem Beton (UHFB) vorgestellt. Der Ansatz orientiert sich an Eurocode 2 und der DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton“. Er berücksichtigt additiv die Traganteile des faserfreien Betonquerschnitts, einer Querkraftbewehrung aus Betonstahl und der Wirkung der Fasern im Schubriss. Beim Ansatz der Tragwirkung der Fasern wird zwischen Bauteilen mit I-Querschnitt und Bauteilen mit Kompaktquerschnitt differenziert, da sich Rissbildung und Versagensart für beide Querschnittsformen deutlich unterscheiden. Für Bauteile mit I-Querschnitt führt dies dazu, dass sich die Wirksamkeit der Fasern in Hinblick auf den Querkraftwiderstand gegenüber dem gegenwärtigen Ansatz nach DAfStb-Richtlinie „Stahlfaserbeton“ rechnerisch verdoppelt, was eine wirtschaftlichere Bemessung dieser Bauteile erlaubt. Für Bauteile mit Kompaktquerschnitt wird dagegen eine weitere Abminderung der Wirksamkeit der Fasern notwendig.

In [2] wird der vorgeschlagene Bemessungsansatz anhand einer Querkraftdatenbank validiert. Bei der Zusammenstellung der Datenbank mussten die in der Literatur angegebenen Druckfestigkeiten und Nachrisszugfestigkeiten vor dem Hintergrund der verwendeten Probengrößen und Methoden der Bestimmung kritisch geprüft und normiert werden. Die statistische Auswertung der Modellsicherheit erfolgte für verschiedene Bauteilkonfigurationen und Modellparameter. Dabei zeigen die Schubschlankheit und die Nachrisszugfestigkeit den größten Einfluss auf die Modellsicherheit, während sich die übrigen Parameter kaum auf die Modellsicherheit auswirken. Für die 133 Versuche an Bauteilen mit I-Querschnitt beträgt der Mittelwert der Modellsicherheit X̅ = 1,48 und das 5 %-Quantil Q_0,05 = 0,94. Für die 75 Versuche an Bauteilen mit Kompaktquerschnitt ergeben sich die Werte X̅ = 1,59 und Q_0,05 = 0,94. Für alle 208 Versuche der Datenbank erhält man X̅̅ = 1,52 und Q_0,05 = 0,94.