Verfügbarkeit: Entwicklung eines Querkrafttragmodells für Durchlaufträger aus Stahlbeton

Entwicklung eines Querkrafttragmodells für Durchlaufträger aus Stahlbeton:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Stauch, Michael (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin TU, Univ.-Bibliothek, Abt. Publ. 1996
Schriftenreihe:	Berichte aus dem konstruktiven Ingenieurbau 26
Schlagworte:	Querkraft Tragfähigkeit Stahlbeton Träger Durchlaufträger Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	314 S. graph. Darst.
ISBN:	3798316953

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adam_text	- 7 - INHALTSVERZEICHNIS 0 BEZEICHNUNGEN UND DEFINITIONEN. . . _ . 19 1 EINLEITUNG. _ _ . _ . _ . _ . _ _ . _ . _ . 23 1.1 PROBLEMSTELLUNG . 25 1.2 ZIEL DER ARBEIT . 26 2 DERZEITIGER KENNTNISSTAND ZUM SCHUBTRAGVERHALTEN. . 27 2.1 EINFUEHRUNG . 27 2.2 SCHUBTRAGMECHANISMEN . 28 2.2.1 BIEGESCHUBVERSAGEN . 28 2.2.2 SCHUBZUGBRACH . 29 2.2.3 DRACKSTREBENBRACH . 30 2.3 SCHUBTRAGMODELLE UND BERECHNUNGSANSAETZE FUER EINFELDTRAEGER . 30 2.3.1 FACHWERKANALOGIE . 30 2.3.2 SPRENGWERK BZW. BOGEN-ZUGBAND-MODELLE . 31 2.3.3 KAMMODELLE . 32 2.3.4 PLASTISCHE MODELLE . 33 2.3.5 MODELLE AUF GRUNDLAGE DER FESTIGKEIT DER DRUCKZONE . 34 2.3.6 EMPIRISCHE MODELLE . 34 2.3.7 GEMISCHTE MODELLE . 34 2.3.8 FINITE-ELEMENTE-METHODE . 36 2.4 BERECHNUNGSMODELLE FUER DURCHLAUFTRAEGER . 37 2.5 HEUTIGER KENNTNISSTAND ZUM QUERKRAFTTRAGYERHALTEN VON DURCHLAUFTRAEGEM . 38 2.5.1 KLASSISCHE FACHWERKANALOGIE NACH MOERSCH . 38 2.5.2 SCHUBTRAGMODELL NACH LEONHARDT . 38 2.5.3 SCHUBTRAGMODELL NACH KUPFER . 40 2.5.4 SCHUBTRAGMODELL NACH KAMERUNG / KUYT . 40 2.5.5 SCHUBTRAGMODELL NACH PLACAS / REGAN . 41 2.5.6 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DIN 1045 . 43 2.5.7 BERECHNUNGSVERFAHREN NACH DIN 4227 . 44 3 SCHUBVERSUCHE AN DURCHLAUFTRAEGERN . 45 3.1 VERSUCHE VON RODRIGUEZ / BIANCHINI / VIEST / KESLER . 45 3.2 VERSUCHE VON BRYANT ! BIANCHINI / RODRIGUEZ / KESLER . 47 3.3 VERSUCHE VON LEONHARDT UND WALTHER . 48 3.4 VERSUCHE VON BACHMANN / THUERUMANN . 51 3.5 VERSUCHE VON ROGOWSKY / MACGREGOR . 52 - 8 - 4 EIGENE VERSUCHE AN DURCHLAUFTRAEGERN AUS MIKROBETON . 55 4.1 ALLGEMEINES . 55 4.2 GRUNDLAGEN VON MODELLVERSUCHEN . 55 4.2.1 KURZER ABRISS DER MODELLGESETZE . 55 4.2.2 MIKROBETON . 58 4.2.2.1 ALLGEMEINES . 58 4.2.2.2 ZUSAMMENSETZUNG UND HERSTELLUNG DES VERWENDETEN MIKROBETONS . 59 4.2.23 PRUEFUNG DER FESTBETONEIGENSCHAFTEN . 60 4.2.3 MODELLBEWEHRUNG . 62 4.2.3.1 ENTWICKLUNG DER MODELLBEWEHRUNG . 62 4.23.2 VERBUNDVERHALTEN VON MODELLDRAEHTEN . 63 4.3 EIGENSCHAFTEN DER VERWENDETEN MODELLWERKSTOFFE. 63 4.3.1 MIKROBETON . 63 4.3.2 MODELLBEWEHRUNG . 64 4.3.3 SPANNBEWEHRUNG . 65 4.4 DARSTELLUNG DER ANGEWANDTEN MESSTECHNIK . 65 4.4.1 EINFUEHRUNG . 65 4.4.2 MESSUNG VON DEHNUNGEN . 65 4.4.2.1 BETONDEHNUNGEN . 66 4.4.2.2 STAHLDEHNUNGEN . 66 4.4.3 MESSUNG VON KRAEFTEN . 66 4.4.4 MESSUNG VON DURCHBIEGUNGEN . 66 4.4.5 MESSUNG VON RISSEN . 66 4.4.6 VIELSTELLENMESSANLAGE . 67 4.5 VERSUCHSBESCHREIBUNG. 67 4.5.1 VERSUCHSGEGENSTAND . 67 4.5.1.1 FORM UND ABMESSUNG DER VERSUCHSKOERPER . 67 4.5.1.2 BEWEHRUNG DER VERSUCHSKOERPER . 68 4.5.13 HERSTELLUNG UND LAGERUNG DER VERSUCHSKOERPER . 69 4.5.2 BELASTUNGSEINRICHTUNG . 69 4.5.3 VORSPANNEINRICHTUNG . 71 4.5.4 MESSTECHNIK . 73 4.5.5 VERSUCHSABLAUF . 73 4.6 VERSUCHSAUSWERTUNG . 74 4.6.1 ALLGEMEINES . 74 4.6.2 BRUCHARTEN UND BRUCHLASTEN . 74 4.6.3 RISSVERHALTEN . 76 4.63.1 RISSBILDER . 76 4.63.2 BIEGERISSE . 76 4.6.33 SCHUBRISSE . 78 4.6.4 AUFLAGERREAKTIONEN UND SCHNITTGROESSEN . 82 4.6.5 STAHLSPANNUNGEN . 83 4.6.5.1 ERMITTLUNG DER STAHLSPANNUNGEN . 83 4.6.S.2 BUEGELSPANNUNGEN . 83 - 9 - 4.6.5.3 LAENGSSTAHLSPANNUNGEN . 84 4.6.5.4 ERMITTLUNG EINES VERSATZMASSES . 93 4.6.6 BETONSPANNUNGEN . 96 4.6.6.1 ERMITTLUNG DER BETONSPANNUNGEN . 96 4.6.6.1.1 SPANNUNGS-DEHNUNGS-BEZIEHUNG. 96 4.6.6.1.2 EINAXIALE BETONSPANNUNGEN . 97 4.6.6.1.3 ZWEIAXIALE BETONSPANNUNGEN. 97 4.6.6.2 SPANNUNGEN AN DER TRAEGEROBER BZW. -UNTERSEITE. 99 4.6.6.3 HAUPTSPANNUNGEN IN DER SCHWERACHSE . 99 4.6.7 DURCHBIEGUNGEN . 113 4.6.8 SPANNKRAEFTE . 119 4.7 FEHLERBETRACHTUNG ZUM VERSUCH . 120 4.8 ZUSAMMENFASSUNG DER BEOBACHTETEN TRAGMECHANISMEN . 121 5 DREITEILIGES QUERKRAFTTRAGMODELL FUER EINFELDTRAEGER . . 123 5.1 GRUNDLAGEN DES MODELLS UND GUELTIGKEITSBEREICH . 123 5.2 TRAGANTEIL DER SCHUBBEWEHRUNG . 124 5.3 BETONTRAGANTEIL EINES STATISCH BESTIMMT GELAGERTEN EINFELDTRAEGERS . 127 5.3.1 LASTTRANSPORT . 128 5.3.2 BOGENTRAGSYSTEME . 128 5.3.3 VERSAGENSMECHANISMEN UND ABGRENZUNG DER TRAEGERBEREICHE. 129 5.3.3.1 BERUECKSICHTIGUNG DER DUEBELWIRKUNG DER LAENGSBEWEHRUNG . 131 5.3.4 BRUCHLASTEN . 132 5.3.4.1 SCHUBZUGBRUCH . 132 5.3.4.2 DRUCKSTREBENBRUCH . 133 5.3.4.2.1 EINFLUSS AUFLAGEMAHER LASTEN . 134 5.3.4.2.2 KORREKTUR DES EINFLUSSES DER LASTEINLEITUNGSBREITEN . 135 5.3.4.3 UEBERGANG ZWISCHEN SCHLANKEN UND GEDRUNGENEN TRAEGEM . 135 5.3.5 KORREKTUR DES EINFLUSSES DES LAENGSBEWEHRUNGSGRADES. 136 5.3.6 ZUSAMMENSTELLUNG DER BESTIMMUNGSGLEICHUNGEN FUER STATISCH BESTIMMT GELAGERTE EINFELDTRAEGER . 137 5.3.6.1 A) GLEICHSTRECKENLASTEN . 137 5.3.6.2 B) EINZELLASTEN . 137 5.4 TRAGANTEIL DER VORSPANNUNG EINES STATISCH BESTIMMT GELAGERTEN EINFELDTRAEGERS . 138 5.5 FESTIGKEIT DES SCHRAEGEN DRUCKFELDES . 140 6 ANWENDUNG DER AM EINFELDTRAEGER ABGELEITETEN FORMELN AUF EIN STATISCH UNBESTIMMT GELAGERTES SYSTEM . _ . -------- . . 143 6.1 VERWENDETE LITERATUR . 143 6.2 UMRECHNUNGEN. 143 6.3 UNTERSUCHUNG DER DATENBASIS . 144 6.4 BERECHNUNG DER BRUCHLASTEN VON ZWEIFELDTRAEGEM NACH DEM MODELL VON SPECHT / SCHOLZ . 149 - 10 - 7 ENTWICKLUNG EINES ERWEITERTEN QUERKRAFTTRAGMODELLS FUER DURCHLAUFTRAEGER.L53 7.1 BEANSPRUCHENDE QUERKRAFT . 153 7.2 BEANSPRUCHUNG DURCH MEHRERE EINZELLASTEN . 154 7.3 MOMENTEN UND QUERKRAFTVERTEILUNG IN GEDRUNGENEN, STATISCH UNBESTIMMT GELAGERTEN TRAEGEM . 155 7.4 MODELL ZUR BESTIMMUNG DES QUERKRAFTWIDERSTANDES EINES STATISCH UNBESTIMMT GELAGERTEN TRAEGERS . 158 7.4.1 WIRKSAMKEIT EINES DURCHGEHENDEN ZUGBANDES . 158 7.4.2 AUFTEILUNG DER QUERKRAFTBEANSPRUCHUNG IN EINEN STATISCH BESTIMMTEN UND EINEN STATISCH UNBESTIMMTEN QUERKRAFTANTEIL. 160 7.4.3 QUERKRAFTTRAGFAEHIGKEIT AN ENDAUFLAGEM . 165 7.4.4 QUERKRAFTTRAGFAEHIGKEIT AN ZWISCHENAUFLAGEM . 165 7.4.4.1 VERSAGENSMECHANISMEN . 165 7.4.4.2 VERGROESSERUNG DER AUFLAGERBASIS DER BOGENSCHEIBE DURCH DIE BIEGEDRUCKKRAFT. 167 7.4.4.3 ABGRENZUNGSKRITERIEN FUER GEDRUNGENE TRAEGER . 169 7.4.4.4 ABGRENZUNGSKRITERIEN FUER SCHLANKE TRAEGER . 170 7.4.4.5 BERUECKSICHTIGUNG DER DUEBELWIRKUNG DER LAENGSBEWEHRUNG . 170 7.4.5 BRUCHLASTEN . 171 7.4.5.1 EINFLUSS DES LAENGSBEWEHRUNGSGRADES AUF DIE STEIFIGKEIT. 171 7.4.5.2 SCHUBZUGBRUCH . 171 7.4.5.3 DRUCKSTREBENBRACH . 173 7.4.5.3.1 EINFLUSS AUFLAGEMAHER LASTEN . 179 7.4.5.3.2 KORREKTUR DES EINFLUSSES DER LASTEINLEITUNGSBREITEN . 180 7.4.5.4 UEBERGANG ZWISCHEN SCHLANKEN UND GEDRUNGENEN TRAEGEM . 180 7.4.6 BESTIMMUNG DER EINGEFIIHRTEN KOEFFIZIENTEN . 181 7.4.6.1 KOEFFIZIENTEN SCHLANKER TRAEGER K, UND K, . 181 7.4.6.2 KOEFFIZIENTEN GEDRUNGENER TRAEGER K, UND K 4 . 183 7.4.6.3 KOEFFIZIENTEN K, UND K, FUER DIE TRAEGER IM UEBERGANGSBEREICH. 184 7.4.7 ZUSAMMENSTELLUNG DER BESTIMMUNGSGLEICHUNGEN FUER STATISCH UNBESTIMMT GELAGERTE TRAEGER AN DER INNENSTUETZE . 187 7.4.7.1 A) GLEICHSTRECKENLASTEN . 187 7.4.7.2 B) EINZELLASTEN . 188 7.4.8 ZUGSTREBE FUER DEN STATISCH UNBESTIMMTEN ANTEIL DER QUERKRAFT . 189 7.4.9 UEBERPRUEFUNG DES EINFLUSSES DES LAENGSBEWEHRUNGSGRADES . 190 7.5 TRAGANTEIL DER SCHUBBEWEHRUNG . 193 7.6 TRAGANTEIL DER VORSPANNUNG . 195 7.6.1 WIRKUNG EINER VORSPANNUNG AN EINEM STATISCH UNBESTIMMTEN SYSTEM . 195 7.6.2 MODELLBILDUNG UND GLEICHUNGEN . 197 7.7 FESTIGKEIT DES SCHRAEGEN DRUCKFELDES . 200 7.8 ERMITTLUNG DER MAXIMALEN QUERKRAFTTRAGFAEHIGKEIT . 201 - 11 - 8 UEBERPRUEFUNG DER VORHERSAGEGENAUIGKEIT DES NEU ENTWICKELTEN QUERKRAFTTRAGMODEUS UND VERGLEICH MIT BISHERIGEN ANSAETZEN _ _ 203 8.1 ALLGEMEINES . 203 8.2 BERECHNUNG DER BRUCHLASTEN VON ZWEIFELDTRAEGEM NACH DEM NEUEN MODELL FUER DURCHLAUFTRAEGER . 203 8.3 VERGLEICH DES NEUEN MODELLS MIT BISHERIGEN ANSAETZEN . 204 9 ENTWICKLUNG EINES BEMESSUNGSMODELLS _ 213 9.1 ALLGEMEINES . 213 9.2 BEMESSUNGSWERT DER QUERKRAFTEINWIRKUNG . 213 9.3 ABLEITUNG DES BEMESSUNGSWERTS DES QUERKRAFTWIDERSTANDES . 214 9.3.1 BESTIMMUNG EINES 5%-FRAKTILWERTES . 214 9.3.2 BEMESSUNGSWERT DES QUERKRAFTWIDERSTANDES. 215 9.3.2.1 A) GLEICHSTRECKENLASTEN . 217 9.3.2.2 B) EINZELLASTEN . 217 9.3.3 PARAMETERSTUDIE DES QUERKRAFTTRAGVERHALTENS VON DURCHLAUFTRAEGEM UND VERGLEICH ZUM EINFELDTRAEGER . 218 9.3.3.1 ABSTAND DER LAST VOM AUFLAGER . 218 9.3.3.2 EINFLUSS DES LAENGSBEWEHRUNGSGRADES . 218 9.3.3.3 EINFLUSS DER BAUTEILHOEHE . 219 9.3.3.4 EINFLUSS DER BETONGUETE . 219 9.3.3.5 EINFLUSS DER PARAMETER UNTER GLEICHLASTEN . 219 9.4 ABLEITUNG EINES VEREINFACHTEN BEMESSUNGSVERFAHRENS ZUR BESTIMMUNG DES QUERKRAFTWIDERSTANDES AN ZWISCHENAUFLAGEM . 226 9.5 KOMBINIERTE BEANSPRUCHUNG AUS GLEICH UND EINZELLASTEN . 230 9.6 MINDESTBUEGELBEWEHRUNG SCHLANKER BALKEN . 233 9.7 MINDESTBIEGEBEWEHRUNG UEBER ZWISCHENAUFLAGEM . 234 9.8 OBERE GRENZE DER QUERKRAFTTRAGFAEHIGKEIT . 238 9.9 BEMESSUNGSBEISPIELE . 239 9.9.1 BEISPIEL 1: SCHWACH BEANSPRUCHTER TRAEGER . 239 9.9.1.1 ENDAUFLAGER . 239 9.9.1.2 ZWISCHENAUFLAGER . 240 9.9.2 BEISPIEL 2: STARK BEANSPRUCHTER TRAEGER UNTER KOMBINIERTER BEANSPRUCHUNG . 242 9.9.2.1 ENDAUFLAGER . 242 9.9.2.2 ZWISCHENAUFLAGER . 244 10 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 247 10.1 ZUSAMMENFASSUNG . 247 10.2 AUSBLICK . 250 SCHRIFTTUM . 251 - 12 - ABBILDUNGSVERZEICHNIS . 259 LIST OF FIGURES . 267 ANHANG 1: SPANNUNGS-DEHNUNGS-DIAGRAMME FUER DIE FUENF VERSUCHSTRAEGER . 275 ANHANG 2: KRAFT-DEHNUNGS-DIAGRAMME BZW. KRAFT-VERSCHIEBUNGS DIAGRAMME FUER DIE MODELLBEWEHRUNG . 279 ANHANG 3: MESSSTELLENPLAENE FUER DIE FUENF VERSUCHSTRAEGER . 281 ANHANG 4: BEWEHRUNGSPLAENE FUER DIE FUENF VERSUCHSTRAEGER . 287 ANHANG 5: RISSBILDER FUER DIE FUENF VERSUCHSTRAEGER . 293 ANHANG 6: DATEN DER 86 QUERKRAFTVERSUCHE AN ZWEIFELDTRAEGEM . 299 - 13 - CONTENTS 0 DESIGNATIONS AND DEFINITIONS. _ 19 1 INTRODUCTION _ . _ 23 1.1 GENERAL PROBLEMS . 25 1.2 AITN OF WORK . 26 2 PRESENT KNOWLEDGE OF SHEARFORCE CAPACITY. . 27 2.1 INTRODUCTION . 27 2.2 SHEAR LOADBEARING MECHANISM . 28 2.2.1 SHEAR COMPRESSION FAILURE . 28 2.2.2 DIAGONAL TENSION FAILURE . 29 2.2.3 FAILURE IN THE STRUT . 30 2.3 SHEAR LOADBERING MODELS AND CALCULATING METHODS FOR SINGLE-SPAN BEAMS . 30 2.3.1 FRAMEWORK ANALOGY . 30 2.3.2 STRUTTED FRAME MODELS OR ARCH-TIEBACK-MODELS. 31 2.3.3 TOOTH-MODELS . 32 2.3.4 MODELS BASED ON THEORY OF PLASTICITY . 33 2.3.5 THEORIES WITH THE STRENGTH OF THE COMPRESSED ZONE . 34 2.3.6 EMPIRICAL MODELS . 34 2.3.7 MIXED MODELS . 34 2.3.8 FINITE-ELEMENT-METHOD . 36 2.4 CALCULATING MODEL FOR CONTINUOUS BEAMS . 37 2.5 PRESENT KNOWLEDGE OF TRANSVERCE FORCE LOADBEARING CAPACITY OF CONTINUOUS BEAMS . 38 2.5.1 CLASSICAL FRAMEWORK ANALOGY ACCORDING TO MOERSCH . 38 2.5.2 SHEAR LOADBEARING MODEL ACCORDING TO LEONHARDT . 38 2.5.3 SHEAR LOADBEARING MODEL ACCORDING TO KUPFER . 40 2.5.4 SHEAR LOADBEARING MODEL ACCORDING TO KAMERLING / KUYT. . 40 2.5.5 SHEAR LOADBEARING MODEL ACCORDING TO PLACAS / REGAN . 41 2.5.6 CALCULATING METHOD OF DIN 1045 . 43 2.5.7 CALCULATING METHOD OF DIN 4227 . 44 3 SHEAR TESTS WITH CONTINUOUS BEAMS . 45 3.1 TESTS OF RODRIGUEZ / BIANCHINI / VIEST / KESLER . 45 3.2 TESTS OF BRYANT / BIANCHINI / RODRIGUEZ / KESLER . 47 3.3 TESTS OF LEONHARDT UND WALTHER . 48 3.4 TESTS OF BACHMANN / THUERUMANN . 51 3.5 TESTS OF ROGOWSKY ! MACGREGOR . 52 - 14 - 4 OWN TESTS WITH CONTINUOUS BEAMS MADE OF MICROCONCRETE.YYYYYYYYYYYYYYYYYYWAWAWW 55 4.1 GENERAL . 55 4.2 BASIS OF MODEL TESTS . 55 4.2.1 SHORT DESCRIPTION OF MODEL LAWS . 55 4.2.2 MICROCONCRETE . 58 4.2.2.1 GENERAL . 58 4.2.2.2 COMPOSITION AND PREPARATION OF USED MICROCONCRETE . 59 4.2.2.3 TESTING PROPERTIES OF HARDENED CONCRETE . 60 4.2.3 MODEL REINFORCEMENT . 62 4.2.3.1 DEVELOPMENT OF MODEL REINFORCEMENT . 62 4.2.3.2 BOND PERFORMANCE OF MODEL REINFORCEMENT . 63 4.3 PROPERTIES OF USED MODEL MATERIALS . 63 4.3.1 MICROCONCRETE . 63 4.3.2 MODEL REINFORCEMENT . 64 4.3.3 PRESTRESSING TENDONS . 65 4.4 PRESENTATION OF USED MEASUREMENTS TECHNIQUES . 65 4.4.1 GENERAL . 65 4.4.2 STRAIN MEASUREMENT . 65 4.4.2.1 STRAIN OF CONCRETE . 66 4.4.2.2 STRAIN OF REINFORCEMENT . 66 4.4.3 MEASUREMENT OF FORCES . 66 4.4.4 MEASUREMENT OF DEFLEXIONS . 66 4.4.5 MEASUREMENT OF CRACK WIDTHS . 66 4.4.6 MEASUREMENT SYSTEM. 67 4.5 DESCRIPTION OF TESTS . 67 4.5.1 TEST OBJECTS . 67 4.5.1.1 FORM AND DIMENSIONS OF SPECIMENS . 67 4.5.1.2 REINFORCEMENT OF SPECIMENS . 68 4.5.1.3 FABRICATION AND STORAGE OF SPECIMEN . 69 4.5.2 LOADING ARRANGEMENT . 69 4.5.3 PRESTESSING ARRANGEMENT . 71 4.5.4 TECHNIQUE OF MEASUREMENT . 73 4.5.5 TEST PROGRAM . 73 4.6 TEST INTERPRETATION . 74 4.6.1 GENERAL . 74 4.6.2 KIND OF FAILURE AND UND ULTIMATE LOADS . 74 4.6.3 CRACK BEHAVIOUR . 76 4.6.3.1 CRACK PATTEMS . 76 4.6.3.2 FLEXURAL CRACKS . 76 4.6.3.3 SHEAR CRACKS . 78 4.6.4 SUPPORTING REACTIONS AND INTERNAL FORCES . 82 4.6.5 STEEL STRESSES . 83 4.6.5.1 INVESTIGATION OF STEEL STRESSES . 83 4.6.5.2 STRESSES IN WEB REINFORCEMENT . 83 - 15 - 4.6.5.3 STRESSES IN LONGITUDINAL REINFORCEMENT . 84 4.6.5.4 DETERMINATION OF THE PROPORTION OF DISPLACEMENT . 93 4.6.6 CONCRETE STRESSES . 96 4.6.6.1 INVESTIGATION OF CONCRETE STRESSES . 96 4.6.6.1.1 STRESS-STRAIN-RELATION . 96 4.6.6.1.2 ONE-DIMENSIONAL CONCRETE STRESSES . 97 4.6.6.1.3 TWO-DIMENSIONAL CONCRETE STRESSES . 97 4.6.6.2 STRESSES ON THE UPPERSIDE OR UNDERSIDE OF THE GIRDER . 99 4.6.6.3 MAIN STRESSES IN THE AXIS OF SYMMETRY . 99 4.6.7 DEFLECTIONS . 113 4.6.8 FORCES OF PRESTESSING . 119 4.7 ERROR CONSIDERATION OF THE TEST . 120 4.8 CONCLUSION OF THE INVESTIGATED LOADBEARING MECHANISMS . 121 5 THREE PART TRANSVERCE FORCE LOADBEARING MODEL FOR SINGLE-SPAN BEAMS . 123 5.1 BASIS OF THE MODEL AND REGION OF VALIDITY . 123 5.2 BEARING ELEMENT OF SHEAR REINFORCEMENT . 124 5.3 BEARING ELEMENT OF CONCRETE SECTION OF A STATICALLY DETERMINED ONE-SPAN BEAM . 127 5.3.1 LOADING TRANSPORT . 128 5.3.2 ARCH LOADBEARING SYSTEMS . 128 5.3.3 FAILURE MECHANISMS AND DEFINITION OF BEAM AREAS . 129 5.3.3.1 CONSIDERATION OF THE EFFECT OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT RATIO . 131 5.3.4 ULTIMATE LOADS . 132 5.3.4.1 DIAGONAL TENSION FAILURE . 132 5.3.4.2 FAILURE IN THE STRUT . 133 5.3.4.2.1 INFLUENCE OF LOADS NEARBY THE SUPPORTS. 134 5.3.4.2.2 CORRECTION OF INFLUENCE OF WIDTH OF LOADED AREA . 135 5.3.4.3 TRANSITION BETWEEN SLENDER AND COMPACT BEAMS . 135 5.3.5 CORRECTION OF INFLUENCE OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT RATIO . 136 5.3.6 COMPILATION OF DETERMINATION EQUATIONS FOR STATICALLY DETERMINED SINGLE-SPAN BEAMS . 137 5.3.6.1 A) UNIFORMLY DISTRIBUTED LOADS . 137 5.3.OE.2 B) CONCENTRATED LOADS . 137 5.4 BEARING ELEMENT OF PRESTRESSING FOR A STATICALLY DETERMINED ONE-SPAN BEAM . 138 5.5 STRENGTH OF DIAGONAL COMPRESSION FIELD . 140 6 APPLICATION OF THE FORMULAE DEVELOPED FOR ONE-SPAN BEAMS TO A STATICALLY UNDETERMINED SYSTEM _ 143 6.1 USED PRE-PUBLISHED MATERIAL . 143 6.2 CONVERSIONS . 143 6.3 INVESTIGATION OF THE DATA BASE . 144 6.4 CALCULATION OF ULTIMATE LOADS OF TWO-SPAN BEAMS ACCORDING TO THE MODEL OF SPECHT / SCHOLZ . 149 - 16 - 7 DEVELOPMENT OF AN EXPANDED TRANSVERSE FORCE LOADBEARING MODEL FOR CONTINUOUS BEAMS .153 7.1 DEMANDING TRANSVERSE FORCE . 153 7.2 DEMAND ON SEVERAL CONCENTRATED LOADS . 154 7.3 DISTRIBUTION OF MOMENTS AND TRANSVERSE FORCES IN SHORT DEEP, STATICALLY UNDETERMINED GIRDERS . 155 7.4 MODEL FOR THE DESTINATION OF THE TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY OF A STATICALLY UNDETERMINED GIRDER . 158 7.4.1 EFFICACY OF A CONTINUOUS TENSION BAR . 158 7.4.2 PARTITION OF THE TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY IN A STATICALLY DETERMINED PART AND A STATICALLY UNDETERMINED PART . 160 7.4.3 TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY AT END SUPPORTS . 165 7.4.4 TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY AT INTERMEDIATE SUPPORTS . 165 7.4.4.1 MECHANISMS OF FAILURE . 165 7.4.4.2 ENLARGEMENT OF THE SUPPORT BASIS OF ARCH DISK THROUGH THE BENDING COMPRESSION FORCE . 167 7.4.4.3 DEFINITION OF SHORT DEEP BEAMS . 169 7.4.4.4 DEFINITION OF SLENDER BEAMS . 170 7.4.4.S CONSIDERATION OF DOWEL ACTION OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT . 170 7.4.5 ULTIMATE LOADS . 171 7.4.5.1 INFLUENCE OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT RATIO TO THE STIFFHESS . 171 7.4.S.2 FAILURE IN THE STRUT . 171 7.4.5.3 DIAGONAL TENSION FAILURE . 173 7.4.5.3.1 INFLUENCE OF LOADS NEARBY THE SUPPORT . 179 7.4.5.3.2 CORRECTION OF INFLUENCE OF WIDTH OF LOAD SURFACE . 180 7.4.5.4 TRANSITION BETWEEN SLENDER AND SHORT DEEP BEAMS . 180 7.4.6 DETERMINATION OF INTRODUCED COEFFICIENTS . 181 7.4.6.1 COEFFICIENTS OF SLENDER BEAMS K, AND K, . 181 7.4.6.2 COEFFICIENTS OF SHORT DEEP BEAMS K, AND K, . 183 7.4.6.3 COEFFICIENTS K, AND K 6 FOR BEAMS IN TRANSITION ZONE . 184 7.4.7 COMPILATION OF DETERMINATION EQUATIONS FOR STATICALLY UNDETERMINED BEAMS AT INTERMEDIATE SUPPORT . 187 7.4.7.1 A) CONTINUOUS LOADS . 187 7.4.7.2 B) CONCENTRATED LOADS . 188 7.4.8 TENSION ROD FOR STATICALLY UNDETERMINED PART OF TRANSVERSE FORCE . 189 7.4.9 CHECKING THE INFLUENCE OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT RATIO . 190 7.5 LOADBEARING PART OF WEB REINFORCEMENT . 193 7.6 LOADBEARING PART OF PRESTRESSING . 195 7.6.1 EFFECTS OF PRESTRESS AT A STATICALLY UNDETERMINED SYSTEM . 195 7.6.2 FORMATION OF MODEL AND EQUATIONS . 197 7.7 STRENGTH OF DIAGONAL COMPRESSION FIELD . 200 7.8 DETERMINATION OF THE MAXIMAL TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY . 201 - 17 - 8 CHECKING OF PREDICTION ACCURACY OF THE NEW DEVELOPED TRANSVERSE FORCE LOADBEARING MODEL WITH PREVIOUS MODELS --------------------------------------------------- 203 8.1 GENERAL . 203 8.2 CALCULATION OF ULTIMATE LOADS OF TWO-SPAN GIRDERS WITH THE NEW MODEL FOR CONTINUOUS BEAMS . 203 8.3 COMPARISON OF THE NEW MODEL WITH PREVIOUS MODELS. 204 9 DEVELOPMENT OF A DESIGN MODEL . _ - .213 9.1 GENERAL . 213 9.2 DESIGN VALUE OF TRANSVERSE FORCE ACTION . 213 9.3 DERIVATION OF A DESIGN VALUE OF TRANSVERSE FORCE RESISTANCE . 214 9.3.1 DERIVATION OF A 5%-FTACTILE VALUE . 214 9.3.2 DESIGN VALUE OF THE TRANSVERSE FORCE RESISTANCE . 215 9.3.2.1 A) CONTINUOUS LOADS . 217 9.3.2.2 B) CONCENTRATED LOADS . 217 9.3.3 PARAMETER STUDY OF THE TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY OF STATICALLY UNDETERMINED BEAMS AND COMPARISON WITH SINGLE-SPAN BEAMS . 218 9.3.3.1 DISTANCE OF LOAD TO THE SUPPORT . 218 9.3.3.2 INFLUENCE OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT RATIO . 218 9.3.3.3 INFLUENCE OF DEPTH OF BEAMS . 219 9.3.3.4 INFLUENCE OF CONCRETE COMPRESSIVE STRENGTH. 219 9.3.3.5 INFLUENCE OF PARAMETERS UNDER CONTINUOUS LOADS . 219 9.4 DERIVATION OF A SIMPLIFIED DESIGN METHOD FOR THE DESTINATION OF THE TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY AT INTERMEDIATE SUPPORTS . 226 9.5 COMBINED DEMAND OUT OF CONTINUOUS AND CONCENTRATED LOADS . 230 9.6 MINIMUM SHEAR REINFORCEMENT RATIO FOR SLENDER BEAMS . 233 9.7 MINIMUM BENDING REINFORCEMENT RATIO AT INTERMEDIATE SUPPORTS . 234 9.8 SUPERIOR LIMIT OF TRANSVERSE FORCE LOADBEARING CAPACITY . 238 9.9 DESIGN EXAMPLES . 239 9.9.1 EXAMPLE 1: LOW LOADED GIRDER . 239 9.9.1.1 END SUPPORT. 239 9.9.1.2 INTERMEDIATE SUPPORT . 240 9.9.2 EXAMPLE 2: HIGH LOADED GIRDER UNTER COMBINED LOADS . 242 9.9.2.1 END SUPPORT. 242 9.9.2.2 INTERMEDIATE SUPPORT . 244 10 SUMMARY AND OUTLOOK . 247 10.1 SUMMARY . 247 10.2 OUTLOOK . 250 LITERATURE . 251 LIST OF FIGURES (GERMAN) . 259 - 18 - LIST OF FIGURES (ENGLISH) . 267 APPENDIX 1: STRESS-STRAIN-DIAGRAMS FOR THE FIVE SPECIMENS . 275 APPENDIX 2: FORCE-STRAIN-DIAGRAMS RESP. FORCE-DISPLACEMENT-DIAGRAMS FOR THE MODEL REINFORCEMENT . 279 APPENDIX 3: PLAN OF MEASURING POINTS FOR THE FIVE SPECIMENS . 281 APPENDIX 4: PLAN OF REINFORCEMENT FOR THE FIVE SPECIMENS . 287 APPENDIX 5: CRACK PATTERNS FOR THE FIVE SPECIMENS . 293 APPENDIX 6: DATA OF 86 TRANSVERSE FORCE TESTS AT TWO-SPAN BEAMS . 299
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