A mechanical model for failures in shear of members without transverse reinforcement based on development of a critical shear crack

Querkrafttragfähigkeit von Carbonbeton‐Plattenbrücken mit C‐förmiger Querkraftbewehrung

“…Während für die Biegebemessung von Carbonbeton mit getränkter textiler Bewehrung inzwischen praxistaugliche Bemessungsmodelle sowie ein Vorschlag für einen Teilsicherheitsbeiwert vorliegen [1][2][3], ist die Querkraft bei diesem innovativen Verbundwerkstoff weiterhin Gegenstand intensiver Forschung [4][5][6][7][8][9]. Die Diskussionen um die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbeton, die vorgeschlagene Änderung des Querkraftbemessungsmodells bei der Überarbeitung des Eurocode 2 [10,11] und die zahlreichen aktuellen Forschungsvorhaben [12][13][14][15][16][17][18][19][20][21]…”

“…Während für die Biegebemessung von Carbonbeton mit getränkter textiler Bewehrung inzwischen praxistaugliche Bemessungsmodelle sowie ein Vorschlag für einen Teilsicherheitsbeiwert vorliegen , ist die Querkraft bei diesem innovativen Verbundwerkstoff weiterhin Gegenstand intensiver Forschung . Die Diskussionen um die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbeton, die vorgeschlagene Änderung des Querkraftbemessungsmodells bei der Überarbeitung des Eurocode 2 und die zahlreichen aktuellen Forschungsvorhaben zeigen, dass es durchaus noch einige Jahre dauern kann, bis ein ausreichender Wissenstand und Konsens beim Thema Querkraft auch im Carbonbeton erreicht wird. Das Vorhaben C 3 ‐V‐I.14 im Rahmen des C 3 ‐Projekts widmet sich der Querkraftthematik für Carbonbeton grundlegend.…”

Validation of the Critical Shear Crack Theory for punching of slabs without transverse reinforcement by means of a refined mechanical model

“…In the region of the CSC where deformations localize in a single crack (opening–sliding mixed‐mode behavior), it is considered that the shear‐transfer capacity is governed by the residual tensile strength and the aggregate interlock stresses, leading to the following normal ( σ agg ) and shear ( τ agg ) interlocking stresses as a function of the crack opening ( w T ) and sliding (Δ T ) (according to Cavagnis et al): where σ fct refers to the residual tensile strength, τ agg, 0 and σ agg, 0 are the shear and normal stresses due to aggregate interlocking engagement. According to Hordijk, the residual tensile strength can be calculated as where f ct refers to the tensile strength of concrete, w c is the crack opening corresponding to a zero tensile stress, and t 1 = 3 and t 2 = 6.93 are constants 59 .…”

“…Inspired on the rational approach of Kinnunen and Nylander, Muttoni and Schwartz developed a mechanical model for punching shear failures, named as the critical shear crack theory (CSCT) . According to this theory, which is also applicable to shear in beams (e.g., Reference ), the opening of a critical shear crack (CSC) (a crack in the shear‐critical region where the compression strut carrying shear develops) reduces the ability of concrete to transfer shear forces and leads eventually to failure . On that basis, a failure criterion relating the maximum allowable shear force that can be transferred for a level of crack opening (related to the slab rotations) was defined, refer to Figure a.…”

Einfluss geringer Querkraftbewehrung auf die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbalken unterschiedlicher M/V‐Kombinationen

“…Deshalb wurden die Einflüsse des statischen Systems und der Belastung auf die Querkrafttragfähigkeit von Bauteilen ohne Querkraftbewehrung in einigen Modellen, z. B. Tue et al und Cavagnis et al , berücksichtigt. Die Erkenntnisse aus den oben erwähnten experimentellen und theoretischen Untersuchungen riefen die Frage hervor, ob unterschiedliche statische Systeme und Belastungsarten die Schubrissbildung und somit die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbauteilen mit geringer Querkraftbewehrung ebenfalls beeinflussen.…”