Scherversagen von demontierbaren hochfesten geschraubten Verbindungen: Eine experimentelle und numerische Studie basierend auf umgekehrten Drucktests

Stahl-Beton-Verbundträger, die für Großspannungsstrukturen wesentlich sind, profitieren von Verbindungen, die das Rissbilden an den Auflagern reduzieren. Der Risswiderstand und die Ausrichtung an den nachhaltigen Bau-Trends von hochfesten geschraubten Verbindungen wurden umfangreich erforscht. Dennoch existieren nur wenige Studien zu ihrem Last- und Gleiteverhalten in überlasteten Bereichen. In dieser Studie wurde die Scherleistung von hochfesten geschraubten Verbindungen, die aufgrund von Überlastmomenten Zugbeanspruchung ausgesetzt sind, anhand von Experimenten und numerischer Modellierung gemäß zahlreicher umgekehrter Drucktests untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass Zug- und Spalt-Risse im Beton erzeugt wurden. Ihre Verteilung wurde hauptsächlich durch die Betonsorte und den Bolzendurchmesser beeinflusst; diese Verteilung wurde dichter bei abnehmender Betonsorte und zunehmendem Bolzendurchmesser. Anschließend wurde eine Analyse der Auslenkung außerhalb der Ebene und der Last-Gleitreaktion durchgeführt, um das Phänomen des Gleiten der Ankerstange zu untersuchen. Ein kosteneffizientes und zeitsparendes Finite-Elemente (FE)-Modell wurde entwickelt, um die internen Mikrozustände der Proben zu untersuchen. Es wurde eine Korrelation zwischen Bolzenschäden, Probenhärtung, Stahlfluss und Versagen aufgedeckt. Ein Korrekturfaktor wird auch für die Scherbeanspruchung von Bolzen im Beton unter Zugbeanspruchung vorgeschlagen. Die Erkenntnisse bieten Einblicke in die Last-Gleitreaktion von hochfesten geschraubten Verbindungen, die Überlastmomenten ausgesetzt sind, und tragen zu sichereren, langlebigeren Auflagern für Stahl-Beton-Verbundträger bei.