Versagensmodell für schubschlanke Balken

Von Jürgen Fischer: Für das Schubtragverhalten von schubschlanken Balken ohne Schubbewehrung gibt es kein allgemein anerkanntes Versagensmodell, so daß sich in den jeweiligen Normen in der Regel auch nur empirische Formeln befinden. Mit der Erschließung neuer Anwendungsbereiche, z. B. hochfester Beton, Faserbeton, zeigt sich jedoch, daß diese empirischen Formeln dafür nicht anwendbar sind und damit ihre Gültigkeit verlieren. Es war daher dringend notwendig, ein mechanisch begründetes Versagensmodell zu entwickeln. Da schon eine Vielzahl von Versuchen vorlag, wurde ein numerischer Weg zur Entwicklung des Versagensmodells eingeschlagen. Für die numerische Modellierung bietet sich die diskrete Rißbildung der Finiten Element Methode an, da das Versagen von schubschlanken Bauteilen durch die Ausbildung eines einzelnen, ausgeprägten Schrägrisses gekennzeichnet ist. Bisherige FE-Berechnungen benötigen die Vorgabe eines diskreten Rißverlaufs. Diese Einschränkung wurde durch die Entwicklung eines Programms umgangen, welches in der Lage ist, den Rißverlauf selbständig zu finden. Aufgrund der Berechnungen mit diesem Programm, umfangreiche Nachrechnungen von Versuchen mit vorgegebenem Rißverlauf sowie der systematischen Sichtung und Sammlung der in der Literatur dokumentierten Versuche konnte ein Versagensmodell, das Parabel-Schrägriß-Modell, abgeleitet werden. Dieses Modell ist nicht nur in der Lage, das Versagen mechanisch zu begründen, sondern auch die Versagenslast mit sehr hoher Genauigkeit zu bestimmen.