Symmetriereduktionen in experimentellen Untersuchungen von Stahlbetonbauteilen

In dieser Arbeit wird ein neuartiges experimentelles Prüfkonzept zum Durchstanzen von Stahlbetonplatten vorgestellt, welches vorhandene Symmetrien ausnutzt, um Versuchskörper und Prüflasten signifikant zu reduzieren. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen die detaillierte Ausarbeitung des Versuchskonzeptes, die Entwicklung der erforderlichen Versuchskomponenten und die Realisierung des Versuchsaufbaus, sowie die Prüfung der Funktionalität des Versuchskonzeptes. Die technische Realisierung der Symmetrierandbedingungen vereint neu entwickelte tribologische Systeme, individuelle Rückspannungs- und Verankerungsmodule, biegesteife Widerlagerausbildungen sowie spezielle Kopplungen zur Adaptierung der Probekörper an die Symmetriewiderlager auf engstem Raum und in hoher konstruktiver Komplexität.

Das Versuchskonzept wird im Rahmen von Verifikationsversuchen an Stahlbetonbalken unter Schub- und Biegebeanspruchung getestet und verifiziert. Identisch ausgebildete, klassische Stahlbetonbalken liefern die Referenzdaten für die erstmals getesteten, symmetrisch-reduzierten Stahlbetonbalken und belegen, dass eine symmetrische Reduktion im Experiment technisch möglich ist.

Umfassende Neu- und Weiterentwicklungen führen letztlich zur Erweiterung des Versuchsstands für die Durchstanzprüfung von Stahlbetonkonstruktionen. Im Rahmen eines prototypischen Durchstanzversuches werden sowohl der symmetrisch reduzierte Probekörper als auch die Symmetriewiderlager getestet und anhand umfassender Datenerhebungen und Analysen bewertet. Vor dem Hintergrund wirksamer Maßstabseffekte eröffnet das technisch realisierte Versuchskonzept einen vollkommen neuen Größenbereich bei der experimentellen Untersuchung von spröden Versagensfällen, wie dem Querkraft- und Durchstanzversagen von Stahlbetonkonstruktionen.