Verbundverhalten von Stahlbeton
Die Beschreibung des Verbundverhaltens zwischen Bewehrungsstahl und umliegenden Beton ist grundlegend für die Erklärung des Rissverhaltens eines Bauteils, zur Beurteilung des Verformungsvermögens und zur Abschätzung der tatsächlich eintretenden Verformungen. Beeinflusst wird der Verbund unter anderem durch die Eigenschaften des Betons (Festigkeit, Konsistenz), des Bewehrungsstahls (Stabdurchmesser, Rippenform, Oberflächenbeschaffenheit) sowie durch die geometrischen Randbedingungen (Lage des Stabes beim Betonieren, Überdeckung).
Es existieren derzeit verschiedene Modelle auf Mikro- und Makroebene für das Verbundverhalten. Die Modelle beruhen auf unterschiedlichen Annahmen, welche zum Teil mechanisch oder empirisch begründet sind, und berücksichtigen verschiedene Einflussfaktoren. Eine umfassende, vollständig mechanisch begründete Theorie fehlt indes.
Durch Versuche an kurz und lang eingebundenen Bewehrungsstäben unterschiedlicher Durchmesser und Stahleigenschaften soll das Verbundverhalten vertieft untersucht werden. Faseroptische Messsysteme erlauben dabei die Messung der Stahldehnung über die gesamte Stablänge und damit die Rückrechnung auf die Stahl- und Verbundspannung an jedem beliebigen Punkt innerhalb des eindimensionalen Systems. Der Einfluss einer möglichen Verbundschädigung durch das Fliessen des Stahls oder durch eine interne, lokale Rissbildung am aktiven Stabende kann dadurch berücksichtigt und analysiert werden. Ziel ist die Formulierung eines Verbundspannungs-Schlupf-Modells, dessen Parameter mechanisch fundiert begründet sind.