Zum Verbundverhalten ausbetonierter Hohlprofilstützen mit massivem Stahlkern unter erhöhten Temperaturen

In diesem Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zum Verbundverhalten von ausbetonierten Hohlprofilstützen mit massivem Stahlkern beschrieben. Da der innen liegende Stahlkern bei diesem Stützentyp den wesentlichen Anteil des Lastabtrags übernimmt, ist die Lasteinleitung und ‐verteilung von besonderer Bedeutung für die konstruktive Durchbildung der Stütze. Dabei ist es erstrebenswert, einen Teil der Lasten über die Verbundwirkung zwischen Baustahl und Beton zu übertragen und nur möglichst wenige mechanische Verbundmittel anzuordnen. Derzeit sind jedoch in Ermangelung einer experimentellen Datenbasis weder für Raumtemperaturbedingungen noch erhöhte Temperaturen Bemessungswerte der Verbundfestigkeit normativ erfasst. Die im Folgenden beschriebenen Untersuchungen können als Basis für die Entwicklung entsprechender Bemessungsvorschläge dienen. Es werden drei Serien von Push‐out‐Versuchen sowohl unter Raumtemperaturbedingungen als auch erhöhten Temperaturen hinsichtlich der gemessenen Verbundfestigkeit, der Reibfestigkeit sowie des Kurvenverlaufs der Verbundspannung‐Relativverschiebungskurven analysiert. Die Parameter der Versuchsreihen umfassen dabei den Stahlkerndurchmesser sowie die Betondeckung. Die Versuchsergebnisse offenbaren einerseits für Raumtemperaturbedingungen eine deutlich höhere Verbundfestigkeit als Daten von anderen Verbundstützentypen. Andererseits zeigt sich eine signifikante Reduktion der Verbund‐ und Reibfestigkeit bei erhöhten Temperaturen. Dabei dominiert die temperaturabhängige thermische Ausdehnung der Baustoffe das resultierende Verbundverhalten. Dieser Effekt ist in der Bemessung für den Brandfall zu berücksichtigen.