Überprüfung der zusätzlichen Regeln für ∅︁40 mm nach EC2

Abstract

Die Ausführung von hochbewehrten Stahlbetonbauteilen wird durch die Verwendung von großen Stabdurchmessern erheblich vereinfacht. In der aktuellen europäischen Normung [1, 2] beträgt der maximal zulässige Bewehrungsstabdurchmesser 40 mm. Stabdurchmesser > ∅︁40 mm erfordern eine bauaufsichtliche Zulassung. Allerdings enthält aktuell die Stahlbetonnormung [1, 2] eine Reihe von Zusatzregeln für die Konstruktion mit großen Stabdurchmessern (> ∅︁32 mm). Da nur wenige Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetonbauteilen mit großen Stabdurchmessern > ∅︁32 mm vorliegen, wurden das Verbundverhalten und das Tragverhalten von Übergreifungsstößen mit großen Stabdurchmessern in einem Forschungsvorhaben der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) an der RWTH Aachen untersucht. Die Übertragbarkeit der Bemessungsregeln für Übergreifungen von herkömmlichen Stabdurchmessern auf große Stabdurchmesser und die Erfordernis der Zusatzregeln für große Stabdurchmesser in EC2 [1] und EC2/NA [2] wurden überprüft. Dazu wurden 28 Beam‐End‐Versuche und acht Vierpunkt‐Biegeversuche durchgeführt, um den Einfluss von Stabdurchmesser, Verbundlänge, Betondruckfestigkeit, Querdruck, Querbewehrung und Betondeckung zu bestimmen [3]. In diesem Artikel werden die Versuchsergebnisse von Verbundversuchen und Versuchen an Übergreifungsstößen mit Bewehrungsstäben > ∅︁32 mm zur Beurteilung der Zusatzregeln in EC2 [1] und EC2/NA [2] beschrieben. Checking of additional rules for ∅︁40 mm according to EC2 – Part 1: Bond and lapped joints The detailing of reinforcement of high impact structures can be simplified significantly by reinforcing bars with large diameters. According to the current European design and construction standard [1, 2] the valid maximum reinforcing‐bar diameter is 40 mm. Bar diameters ∅︁40 mm are subject to technical approvals. In addition to the detailing rules for conventional bar diameters, tight restrictions regarding construction with large diameter bars (> ∅︁32 mm) exist [1, 2]. Since little investigation for the design and construction of structures with large diameter bars > ∅︁32 mm has been done, the bond behavior and the performance of lapped joints of reinforcing bars with large diameters were investigated at RWTH Aachen University within a research project funded by the German Federation of Industrial Research Associations (AiF). In this study, the transfer of design rules for laps for conventional bar diameters according to EC2 [1] and EC2/NA [2] to large diameter bars and the requirement of tight regulations for large diameter bars were analysed. Therefore, 28 beam‐end tests and eight four‐point bending tests were conducted to determine the effects of bar diameter, bond length, concrete strength, pressure transverse to the potential plane of splitting and confinement by stirrups as well as concrete cover. This paper presents the test results of bond tests and tests on lapped joints with large diameters > ∅︁32 mm and a comparison with EC2 [1] and EC2/NA [2].

Große Stabdurchmesser und hohe Bewehrungsgrade

“…Bei der Verwendung von großen Stabdurchmessern ∅40 mm aus B500 sind nach EC2+NA zusätzliche, einschränkende Regeln zu beachten. Da die Zusatzregeln den Einsatz großer Stabdurchmesser ∅40 mm in Stützen, aber auch in Biegebauteilen etc., sehr stark einschränken, wurde deren Notwendigkeit innerhalb eines von der AiF geförderten Verbundforschungsvorhabens an den Instituten für Massivbau der RWTH Aachen, der TU Kaiserslautern und der TU Braunschweig untersucht und auf dieser Grundlage Vorschläge für deren Anpassung erarbeitet . Hierauf aufbauend wurde ein weiteres AiF‐Verbundforschungsvorhaben initiiert, welches sich mit aus den vorherigen Vorhaben ergebenden weiteren Fragestellungen und der Ausführung von hohen Bewehrungsgraden mit großen Stabdurchmessern befasst .…”

Experimental Characterization of Bond Fatigue Using Beam-End Tests with Push-In Loading

“…Although these are relatively simple specimens, beam-end tests were performed. For the presented investigations the RILEM pull-out test is not suitable, since on the one hand the splitting cracks can only be insufficiently investigated due to the large concrete cover and on the other hand the bond stresses are significantly influenced by the transverse pressure [7]. For the reasons mentioned above, the experiments presented in this paper were conducted with modified beam-end specimens in reference to [8].…”

Große Stabdurchmesser und hohe Bewehrungsgrade

“…Die im zweiten Forschungsvorhaben durchgeführten Beam‐End‐Versuche entsprechen den Versuchskörpern im ersten Forschungsvorhaben, die in , beschrieben wurden. Bild zeigt exemplarisch den Versuchsaufbau des Beam‐End‐Versuchs BEV16‐1.…”

“…Die Untersuchungen an neun Vierpunkt‐Biegeversuchen mit Übergreifungen ergänzen die acht Versuchskörper aus dem ersten Forschungsvorhaben , . In der ersten Versuchsreihe wurde insbesondere der Einfluss der Übergreifungslänge, der Betondeckung, der Betondruckfestigkeit, des Stababstandes und des Stabdurchmessers ausgewertet.…”

“…Daher wurde die Notwendigkeit dieser Zusatzregeln in umfangreichen Versuchsprogrammen an der RWTH Aachen University, der TU Kaiserslautern und der TU Braunschweig untersucht. In einem ersten Forschungsvorhaben (IGF 16992) konnten bereits einige Zusatzregeln überprüft werden , , , . Da nicht alle Zusatzregeln abschließend untersucht werden konnten und sich während der Bearbeitung zusätzliche Fragestellungen ergaben, wurde im Anschluss ein zweites Forschungsvorhaben (IGF 18821) durchgeführt , , .…”