Load bearing behaviour of flat slabs for interior wall corners, experimental research and numerical analysis on angle flat slabs

Im Stahlbetonbau führt die derzeitige Querkraftbemessung von Deckenplatten im Auflagerbereich von Wandinnenecken, beispielsweise an Aufzugsschächten, Lichthöfen, Erkern oder bei L-förmigen Gebäudegrundrissen zu unwirtschaftlichen Bewehrungsgehalten. Die Ursache liegt nicht nur in der oftmals unzureichenden ingenieurmäßigen Auswertung der Schnittgrößen an der Unstetigkeitsstelle, sondern auch an dem derzeitig gültigen Bemessungsverfahren nach DIN 1045-1, Abschnitt 10.5, in dem der Sonderfall der Lagerung von Flachdecken im Bereich von Wandinnenecke nicht gesondert geregelt ist. In der Ingenieurpraxis wird zur Berücksichtigung der nichtrotationssymmetrischen Beanspruchung im kritischen Rundschnitt vereinfachend der Bemessungswert der einwirkenden Querkraft mit dem Beiwert ß = 1,4 erhöht. Auf der Widerstandseite erfolgt die Ermittlung der kritischen Rundschnittlänge ebenfalls in Anlehnung an den Querkraftverlauf einer am freien Rand punktgestützten Stahlbetonplatte. Diese Eingangswerte zur Berechung der aufzunehmenden Querkraft im maßgebenden Rundschnitt entsprechen nicht dem tatsächlichen Tragverhalten von Flachdecken im Auflagerbereich von „Einspringenden Wandecken“. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines allgemeingültigen Ingenieurmodells für das Tragverhalten von Flachdecken im Bereich der Wandinnenecke, auf dessen Grundlage das Nachweisverfahren nach DIN 1045-1, Abschnitt 10.5.3, um den Sonderfall der „Einspringenden Wandecke“ erweitert werden kann. Das Querkrafttragverhalten von Flachdecken im Bereich der Wandinnenecke wird sowohl durch eigene experimentelle Versuche an Winkelplatten, als auch durch eine umfangreiche Parameterstudie mit Hilfe der Finiten Elemente Methode untersucht. Aufbauend auf den Ergebnissen der experimentellen Versuche kann anhand der Auswertung der numerischen Varianzanalysen ein allgemeingültiges Ingenieurmodell für das Tragverhalten von Stahlbetonplatten im Auflagerbereich der Innenecken entwickelt werden. In einem eigenen, auf Grundlage der DIN 1045-1, Abschnitt 10.5, modifizierten Nachweisverfahren zur Berechnung der aufzunehmenden Querkraft wird auf der Einwirkungsseite die nichtrotationssymmetrische Beanspruchung der Flachdecke im Bereich der Wandinnenecke durch die Erhöhung des Bemessungswertes der einwirkenden Querkraft um den Beiwert ß = 0,1 • (lx/ly) + 1,1 mit lx >= ly und lx/ly = ly and lx/ly <= 2,0. On the resistance side the modified round cut length ucrit follows the actual shear force course and thereby restores the shear force along the adjacent wall ranges. In the future this practical calculation concept for the load-bearing parameters of flat slabs without needing to compute the load-bearing resistance makes economic reinforced concrete construction possible near the point of discontinuity caused by "interior wall corners "