Tragfähigkeitssteigerung von Installationsdecken durch Querkraft-Bewehrungselemente

Im Hochbau kommen immer öfter Stahlbetondecken mit integrierter Leitungsführung zur Ausführung. Neben Leerrohren für Elektroinstallationen werden sowohl flüssigkeits- als auch luftführende Kanäle in Form von kreisrunden Leitungen oder als rechteckige (Flach-) Kanäle in Tragwerke integriert. Dem Tragwerksplaner stehen bisher keine Bemessungsregeln zur Verfügung, um mit Hilfe örtlicher Querkraftzulagen geschwächte Querschnitte ausreichend standsicher und gleichzeitig wirtschaftlich bemessen zu können. Ziel des durch die Forschungsinitiative "Zukunft Bau" finanzierten Forschungsvorhabens war die Erarbeitung eines zuverlässigen und wirtschaftlichen Bemessungskonzeptes für Installationsdecken mit örtlicher Zulage von Querkraftbewehrungen. Es wurden einachsig gespannte Stahlbetondecken mit geometrisch unterschiedlichen Öffnungen experimentell und in einer Analyse nach der Finite-Elemente-Methode untersucht. Für die Querkraftbewehrung wurden sowohl konventionelle Bewehrungsformen als auch Dübelleisten verwendet, wodurch die unterschiedlichen Arten der Verankerung der vertikalen Bewehrungselemente getestet werden konnten. Im durchgeführten Forschungsvorhaben konnte gezeigt werden, dass die Tragfähigkeit von Installationsdecken durch örtliche Querkraft-Bewehrungselemente effektiv gesteigert werden kann. In Abhängigkeit von der Öffnungsgröße und -geometrie sowie der eingebauten Bewehrungsmenge kann sogar die Tragfähigkeit des ungeschwächten Querschnitts ohne Querkraftbewehrung erreicht oder überschritten werden. Entscheidenden Einfluss auf die Tragfähigkeit hat die Verankerung der verwendeten Querkraft-Bewehrungselemente. Dabei ist nicht nur entscheidend, ob es sich um Doppelkopfanker oder konventionelle Bewehrung handelt. Wesentlich ist auch, in welchem vertikalen und horizontalen Abstand die Bewehrung zur Öffnung eingebaut wird und ob die Biege-Längsbewehrung umschlossen wird. Es konnte ein vorläufiges Bemessungskonzept für Installationsdecken mit runden Öffnungen und lokalen Doppelkopfankern entwickelt werden, welches jedoch durch weitere Versuche und Parameterstudien verifiziert werden muss.