Bemessung von Stahlbetondecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern und ein Beitrag zum besseren Verständnis der Querkrafttragfähigkeit

Durch den Einsatz von Hohlkörpern in Stahlbetondecken können Beton, Stahl und folglich Gewicht eingespart werden. Die Materialeinsparung reduziert den Primärenergiebedarf sowie die Treibhausgasemissionen bei der Herstellung. Hierdurch stellen Hohlkörperdecken im Vergleich zu konventionellen Massivdecken eine ressourcenschonendere Bauweise dar. Infolge der deutlich reduzierten Eigenlast und einem im Verhältnis geringeren Steifigkeitsabfall können zudem Decken mit großen Spannweiten realisiert werden. Die einzelnen Traganteile der Decken werden durch die Hohlkörper grundsätzlich nachteilig beeinflusst. Die Tragfähigkeit von Hohlkörperdecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern wurde in der vorliegenden Dissertationsschrift im Detail analysiert. Auf Grundlage experimenteller und theoretischer Untersuchungen wurden Bemessungskonzepte für die Biegetragfähigkeit, die Querkrafttragfähigkeit, die Schubkraftübertragung in der Verbundfuge und das lokale Durchstanzen des Deckenspiegels oberhalb der Hohlkörper entwickelt. Unter Berücksichtigung der Bemessungskonzepte können die Hohlkörperdecken auf dem bauaufsichtlich geforderten Sicherheitsniveau hergestellt werden. Für die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetondecken ohne Querkraftbewehrung steht derzeit kein allgemein anerkanntes mechanisch begründetes Bemessungskonzept zur Verfügung. Der Einfluss der einzelnen Traganteile auf das Versagen wurde experimentell analysiert. Hierzu wurden Versuche mit verlagerter Druckzone sowie mit ausgeschalteter Rissuferverzahnung und mit ausgeschalteter Dübelwirkung durchgeführt. Der rechnerische Einfluss der einzelnen Traganteile an der Gesamttragfähigkeit konnte durch die Nachrechnung von Versuchen zu Hohlkörper- und Installationsdecken unter Verwendung eines bestehenden mechanisch begründeten Rechenmodells visualisiert und verifiziert werden. Hierdurch wird ein Beitrag zum besseren Verständnis der Querkrafttragfähigkeit geleistet.Concrete, steel and thus weight can be saved by using void formers in reinforced concrete slabs. The saving of materials leads to a reduction of primary energy and greenhouse gas emissions in the manufacture. This make voided flat slabs compared to conventional solid slabs a more resource-efficient construction. Due to the considerably reduction of dead load and the less drop in stiffness slabs can be realized with large spans. The single carrying parts of the slabs are generally affected adversely by the void formers. The load carrying capacity of voided flat slabs with flattened rotationally symmetrical void formers will be analyzed in detail in this existing dissertation. Design concepts will be developed for the bending capacity, the shear force capacity, the shear force at the pouring interface and the local punching of the floorslab section above the void formers. The required safety level by the building authority for the design of voided flat slabs can only be determined after the completion of this research. At this time there is no generally accepted mechanically justified design concept for the shear force capacity of reinforced concrete slabs without shear reinforcement. The influence of each of the single carrying parts on the failure was analyzed by tests. For this purpose, experiments were carried out with a displaced compression zone and with a switched off aggregate interlock and switched off dowel action. The influence of the single carrying parts to the total capacity could be visualized and verified by the recalculation of tests with voided flat slabs and installation slabs applying an existing mechanically justified calculation model. This contributes to a better understanding of the shear force resistance