Querkraftbemessung - Querkraftversagen

Versagensarten

Durch die Anordnung von Querkraftbewehrung kann die Querkrafttragfähigkeit erheblich gesteigert werden. In Abhängigkeit der Bewehrungsgrade von Biegezug- und Querkraftbewehrung, der Trägergeometrie und insbesondere des Verhältnisses der Stegdicke zur Breite der Druck- und Zuggurte treten unterschiedliche Querkraftversagensmechanismen auf.

• Biegeschubversagen

• Zugversagen der Querkraftbewehrung

• Stegdruckversagen

Insbesondere bei profilierten Trägern mit dünnen, hochbewehrten Stegen kann der durch schräge Druckstreben beanspruchte Stegbeton schlagartig versagen, bevor die Querkraftbewehrung fließt. Die Tragfähigkeit der Betondruckstreben kann durch die Neigung der Stegbewehrung beeinflusst werden, bestimmt aber letztendlich die Obergrenze der Querkrafttragfähigkeit eines Trägers.

• Verankerungsversagen

Ähnlich Balken ohne Querkraftbewehrung tritt bei unzureichender Verankerung der Biegezugbewehrung über dem Auflager ein schlagartiger Verankerungsbruch ein. Zudem ist ein Querkraftversagen durch mangelhafte Verankerung der Stegbewehrung in der Druckzone möglich. Beide Bruchmechanismen müssen durch die Einhaltung konstruktiver Regeln vermieden werden.

• Aufspalten des Stegs bei Querkraftaufbiegungen

Bei Bügeln stützen sich die schrägen Druckstreben vornehmlich auf die steifen Ecken des unteren Bügelschenkels, während sie sich bei Querkraftaufbiegungen auf einzelne Stäbe konzentrieren. Die aus der Spannungskonzentration hervorgerufenen Querzugkräfte lösen bei Überschreiten der Betonzugfestigkeit Spaltrisse aus, die zu einem schlagartigen Versagen führen können. Aufbiegungen müssen daher grundsätzlich mit Bügeln, die einen Teil der Querzugspannungen aufnehmen kombiniert werden.

Quellen

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