Beschreibung
Bisher wurden Verbundträger vorwiegend als isolierte Bauelemente behandelt. Dabei wurde der Praxis überlassen, wie diese in die Gesamtkonstruktion zu integrieren sind. Dazu zählen insbesondere die Ausbildung der Verbundknoten und der Anschlüsse der Verbundträger an andere Bauelemente wie z.B. Stützen. Das Ziel dieses Vorhabens war die integrierte Betrachtung von wirtschaftlicher Bemessung der Verbundträger einerseits und geeigneter Knotenausbildung andererseits. Schwerpunkte der durchgeführten Untersuchungen waren Fragen der Gebrauchstauglichkeit, insbesondere die notwendige Erfüllung von Verformungskriterien sowie Fragen einer montagegerechten Ausbildung der Verbundknoten. Ebenso spielt bei Verbundbaulösungen der Brandschutz eine entscheidende Rolle. In diesem Zusammenhang wurden Lösungen für die brandschutztechnische Ausführung der Träger ebenso wie für die Anschlusskonstruktionen entwickelt.
Für das Verformungsverhalten von Verbundflachdeckenträgersystemen wurde auf Basis einer umfangreichen analytischen Untersuchung ein nicht-linearer Berechnungsansatz abgeleitet und hierbei die sogenannte verformungsbezogene mittragende Breite eingeführt. Dieser Berechnungsansatz wurde in einem zweiten Schritt in einen linearen Ansatz weiterentwickelt, der es nun erlaubt, das nicht-lineare Tragverhalten von Slim-Floor Trägern sehr einfach mittels linearer Verformungsansätze zu berechnen. Im Gegensatz zu den bestehenden Normen, die durch konservative Ansätze die Durchbiegung stark überschätzen, können jetzt aufgrund realistischer Verformungen die Querschnitte wirtschaftlicher dimensioniert werden. Für die Anschlüsse und die Ausbildung der Knoten wurden an typischen Querschnitten Konstruktionslösungen aufgezeigt, die einen sehr wirtschaftlichen Einsatz dieser Stahlbauverbindungen zulassen. Neben gelenkigen Anschlüssen sind auch Beispiele für einen biegesteifen (durchlaufenden) Trägerstoß aufgezeigt, die im Hinblick auf die Tragreserven im Brandfall aktiviert werden können.
Die dargestellten Systemlösungen zeigen, dass die konsequent effiziente Systemlösung vom Träger auf den Anschluss fortgesetzt werden kann. Ziel eines weiteren Arbeitspaketes war es, den Brandwiderstand von typischen Slim-Floor Systemen zu untersuchen und gegebenenfalls durch konstruktive Maßnahmen zu verbessern. Die analytischen Lösungen zeigen hierbei, dass alle Träger ohne zusätzlichen Aufwand eine Feuerwiderstandszeit von F30 besitzen. Einen deutlichen Gewinn an Brandwiderstand erzielt man durch die Ausbildung von durchlaufenden Systemen. Hierbei können Tragreserven aktiviert werden, die für die Bemessung im Brandfall einen entscheidenden Vorteil bieten.
Durch die Ergebnisse sind nun Verbunddeckenlösungen möglich, die neben der Wirtschaftlichkeit noch zusätzliche Vorzüge bieten: Dazu gehören Bauzeitverkürzungen durch geeignete Vorfertigung, montagegerechte Knotenanschlüsse, Komfort in der Nutzung aufgrund der Durchbiegungsbegrenzung und Sicherheit in Hinblick auf den Brandschutz.
FOSTA Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V.
Veröffentlichung:
2014
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. U. Kuhlmann, Dr.-Ing. G. Hauf, Prof. Dr.-Ing. P. Schaumann, ]}, Dr.-Ing. N. Sauerborn
