Last-Verformungsverhalten zentrisch beanspruchter Stahlbetondruckglieder mit Kreisquerschnitt

Bei der Planung und Konstruktion von Tragwerken ist die Vermeidung eines unangekündigten, spröden Versagens ein wesentlicher Grundsatz. Durch die derzeit normativ geforderte konstruktive Durchbildung stabförmiger Stahlbetondruckglieder wird ein Versagen mit Vorankündigung jedoch nicht gewährleistet. Um das Last-Verformungsverhalten dieser Bauteile gezielt zu steuern und eine Resttragfähigkeit nach Überschreiten der Traglast sicherzustellen, sind geeignete rechnerische Ansätze zur Beschreibung des Bauteilverhaltens erforderlich. Das Last-Verformungsverhalten zentrisch beanspruchter Stahlbetondruckglieder kann über die Traganteile des nicht umschnürten Betons, des von der Querbewehrung umschlossenen Betons und der Längsbewehrung ermittelt werden. Zur Sicherstellung eines Versagens mit Vorankündigung sind zusätzliche Maßnahmen erforderlich, wie z. B. die Anordnung der Querbewehrung, der Einsatz von Stahlfasern oder die Verwendung einer hochfesten Längsbewehrung. In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der verschiedenen konstruktiven Maßnahmen auf die genannten verformungsabhängigen Traganteile und deren Zusammenwirken bei Stahlbetondruckgliedern mit Kreisquerschnitt grundlegend analysiert. Zur Beschreibung des Traganteils des nicht umschnürten Betons wird ein neuartiger Ansatz zur Abbildung der Spannungs-Stauchungsbeziehung von normal- und hochfestem Beton sowie Stahlfaserbeton auf Grundlage eigener experimenteller Untersuchungen entwickelt. Für die Darstellung des Traganteils des von der Querbewehrung umschlossenen Betons werden experimentelle Ergebnisse für die gewählte Materialkonfiguration unter mehraxialer Druckbeanspruchung aus der Literatur in einer Versuchsdatenbank zusammengefasst und vergleichend analysiert. Auf Basis eigener Versuchsergebnisse und weiteren der Literatur entnommenen experimentellen Ergebnissen sowie nichtlinearer numerischer Berechnungen werden neue Ansätze zur Beschreibung der Umschnürungswirkung der Querbewehrung sowie des Traganteils des von Querbewehrung umschlossenen Betons vorgeschlagen. Die erarbeiteten Ansätze werden auf Basis experimenteller Untersuchungen hinsichtlich der Eignung zur Beschreibung des Last-Verformungsverhaltens zentrisch beanspruchter Stahlbetondruckglieder mit Kreisquerschnitt überprüft. Abschließend wird die Effektivität der untersuchten konstruktiven Maßnahmen zur Sicherstellung eines Versagens mit Vorankündigung dargestellt.