Querbiegetragverhalten von Betonduebeln bei Verbundtragwerken mit Trapezblechstegen / Behavior of composite structures with corrugated steel webs under transverse bending using concrete dowels

Bei Verbundtragwerken mit Stegen aus Trapezprofilen muss die Verbundfuge die auftretenden Querbiegemomente uebertragen. Dadurch entstehen in der Verbundfuge Zusatzbeanspruchungen. Der Beitrag behandelt das Tragverhalten verschiedener Verbundfugenausbildungen unter der auftretenden Querbeanspruchung. Die durchgefuehrten Untersuchungen sind Teil eines von der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA) finanzierten Forschungsvorhabens, das am Institut fuer Leichtbau, Entwerfen und Konstruieren der Universitaet Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Konstruktion und Entwurf durchgefuehrt wurden. Die Trapezbleche, die die Stege bilden, erhalten an den Enden Ausnehmungen verschiedener Geometrien, in die Bewehrungsstaebe gesteckt werden. Da die Stege in den Beton von Unter- und Obergurt einbinden, fuellen sich die Ausnehmungen mit Beton und es entstehen so genannte Betonduebel. Vor der Durchfuehrung der Versuche erfolgten Vorueberlegungen zur Klaerung des Kraftflusses und des Tragverhaltens der Verbundfuge anhand verschiedener Stabwerksmodelle. Zur experimentellen Verifizierung dieser theoretischen Ueberlegungen zum Kraftfluss wurden anschliessend sechs Querbiegeversuche mit jeweils gleicher Trapezblech- und Betonduebelgeometrie durchgefuehrt. Die Versuchskoerper stattete man mit verschiedenen Messtechniken aus, die Daten lieferten zu: Betondehnungen, Horizontalverschiebungen, Vertikalverformungen, Rissoeffnung sowie Dehnungen am Trapezblech und fuer die Bewehrung. Die Versuchsergebnisse der einzelnen Versuchskoerper werden angegeben und vergleichend besprochen. Das entwickelte Stabwerksmodell konnte anhand der Versuchsergebnisse und durch zusaetzliche Berechnungen mit der FEM in seinen Hauptelementen bestaetigt werden. Zusammenfassend laesst sich feststellen, dass mit dem erarbeiteten ebenen Stabwerksmodell die Bemessung der Verbundfuge unter Querbiegebeabspruchung moeglich ist. ABSTRACT IN ENGLISH: Compared to plane webs, the use of corrugated steel webs in composite bridge constructions leads to economic and structural advantages due to their lateral stiffness. But, especially in corners of hollow box girders the attention has to be paid on the transfer of the bending moment from the concrete chord into the steel web. The composite joint must be able to bear this transverse bending moment. This leads to additional forces for the connectors. Furthermore, for an economical and more practicable connection method, a composite joint without a steel flange is necessary. Therefore, the connectors have to be fixed directly on the web and these connectors must transfer the transverse bending moment. This article deals with the load bearing behaviour of an embedded corrugated steel web in combination with concrete dowels under transverse bending. (A)