Shear capacity of reinforced concrete members with bent‐up bars

Abstract

It is frequently unfeasible to verify the shear capacity of reinforced concrete members that are reinforced exclusively with bent-up longitudinal bars in accordance with the prevailing standards. Earlier standards permitted larger longitudinal spacings for bent-up bars, resulting in altered load-bearing behaviour that differs from that of current truss models. In consequence, a new shear model for bent-up bars is introduced, which is based on an analysis of shear-transfer mechanisms along a flexural-shear crack. This model offers a mechanically consistent superposition of steel and concrete contributions, in alignment with considerations from earlier standards. A comprehensive analysis of the model parameters’ influence enables the development of a simplified code-like version. The recalculation of an experimental database, along with statistical validation in line with current safety philosophies, serves as the basis for the integration of the model into forthcoming revisions of recalculation guidelines.

Die Querkrafttragfähigkeit von Plattenbrücken aus Stahlbeton, welche ausschließlich mit aufgebogenen Längsstäben bewehrt sind, kann nach aktueller Normenlage oftmals nicht nachgewiesen werden. Frühere Normen haben größere Längsabstände von Aufbiegungen zugelassen, wodurch sich das Tragverhalten ändert und daher mit aktuellen Fachwerkmodellen nicht akkurat erfasst werden kann. Deshalb wird ein Querkraftmodell für Aufbiegungen vorgestellt, welches auf einer Betrachtung von Traganteilen entlang eines kritischen Biegeschubrisses gründet. Das Modell liefert eine mechanisch konsistente Überlagerung von Stahl- und Betontraganteilen, welche schon in früheren Normen berücksichtigt wurde. Eine umfassende Analyse des Einflusses von Modellparametern ermöglicht die Formulierung einer vereinfachten normativen Fassung. Die Nachrechnung einer Versuchsdatenbank und die statistische Absicherung entsprechend der aktuellen Sicherheitsphilosophie bilden die Grundlage für die Berücksichtigung in zukünftigen Überarbeitungen der Nachrechnungsrichtlinien.