Philipp Hauser

• Verbundträger stellen in der Regel aufgrund der Anordnung der Ausgangsmaterialien im System entsprechend den jeweils vorteilhaften Eigenschaften sehr wirtschaftliche Konstruktionen dar. Neben den enormen Steifigkeiten und Tragfähigkeiten im Vergleich zu losen aufeinanderliegenden Querschnitten und dem deutlichen Einsparen an Eigengewicht im Vergleich zu Massivkonstruktionen zeichnen sich Verbundträger aufgrund hoher Vorfertigungsgrade durch einen schnellen Bauablauf aus. Da die Verbundfuge zwischen Träger und Betonplatte in der Regel nicht unendlich starr ausgeführt werden kann, treten unter Last Relativverschiebungen zwischen den Teilquerschnitten auf, welche das Trag- und Verformungsverhalten des Gesamtsystems maßgebend beeinflussen können. Zum detaillierten Abbilden des realen Last- Verformungs-Verhaltens ist eine Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verbundfuge daher unerlässlich. Da die Wirtschaftlichkeit von Stahl-Beton-Verbundträgern, den „klassischen Verbundträgern“, maßgebend durch das Ausnutzen plastischer Tragreserven im Grenzzustand der Tragfähigkeit abhängt, werden im Rahmen vorliegender Arbeit Berechnungsverfahren untersucht, die sowohl das nichtlineare Materialverhalten der Teilquerschnitte als auch das nichtlineare Last-Verformungs- Verhalten der Verbundfuge berücksichtigen. Der Fokus vorliegender Arbeit liegt auf statisch unbestimmten Systemen, da sich die äußeren Schnittgrößen und die Steifigkeitsverteilung entlang der Trägerlänge gegenseitig beeinflussen. Konkret erfolgt die Modellierung mit der Segment-Lamellen- Methode, welche aufbauend auf der Differentialgleichung des elastischen Verbundes über zahlreiche elastische Lastschritte unter Reduktion der Steifigkeit einzelner Querschnittsbereiche das nichtlineare Tragverhalten mit guter Näherung darstellen kann. Darüber hinaus wird eine Übertragung der im Holzbau üblichen Stabwerkmodelle durch Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens auf Stahl-Beton-Verbundträger gegeben. Zur Kalibrierung der Modelle und um zusätzliche Erkenntnisse zum Trag- und Verformungsverhalten von Verbundträgern vor allem in der Verbundfuge zu erhalten, werden drei großmaßstäbliche, statisch unbestimmt gelagerte Stahl-Beton- Verbundträger mit unterschiedlicher Verbundwirkung experimentell untersucht. Als Besonderheit ist zu nennen, dass abweichend von der aktuellen Normenregelung sowohl im Feld- als auch im Stützbereich eine Teilverdübelung vorliegt. Zusätzlich werden drei Versuche an großmaßstäblichen statisch bestimmt gelagerten Holz-Beton- Verbundträgern durchgeführt. Beim Vergleich der Versuchsergebnisse mit der Modellrechnung kann gezeigt werden, dass das globale Last- und Verformungsverhalten von Verbundträgern mit sehr guter Näherung abgebildet werden kann. Hierdurch eignen sich beide Modellrechnungen als Basis einer verformungsorientierten Bemessung, bei der die Traglast des Systems bei Erreichen von Grenzdehnungen der Teilquerschnitte oder der Grenzverformung in der Verbundfuge erreicht wird. Vorteilhaft bei dieser Bemessung ist, dass einerseits sowohl nichtlineares Materialverhalten als auch die Nachgiebigkeit der Verbundfuge bei der Bemessung berücksichtigt werden kann und andererseits der Verformungszustand unmittelbar bestimmt werden kann.