Untersuchungen zur statischen Schubtragfähigkeit kleinskaliger Pin-Verbundmittel

Die Entwicklung von hochfesten Stählen sowie hoch- (HSC) und ultrahochfesten Betonen (UHPC) und ihr günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Eigengewicht ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Querschnittsabmessungen gegenüber normalfesten Werkstoffen. Hierdurch können im Stahl-Beton-Verbundbau schlanke, weitspannende und hochtragfähige Verbundkonstruktionen realisiert werden. Für einige Anwendungsgebiete im Verbundbau können sich hierdurch die theoretisch erforderlichen Bauteildicken der Betondeckschichten auf wenige Zentimeter reduzieren. In solch schlanken Verbundkonstruktionen mit dünnen Betongurten ist der Einsatz von zum Beispiel Kopfbolzendübeln oder Verbunddübelleisten als Verbundmittel zur Übertragung der Schubkräfte nicht mehr möglich. Zur Verbindung der Teilquerschnitte aus Beton und Stahl und zur Sicherstellung der Verbundtragwirkung sind neue, kleinskalige Verbundmittel erforderlich. Durch die Weiterentwicklung des Metall-Schutzgasschweißverfahrens auf Basis des Kurzlichtbogenprozesses ist das so genannte Pin-Schweißen möglich. Die Pins mit einer Höhe von wenigen Millimetern werden während des Schweißprozesses aus dem Schweißdraht geformt. Die so entstehenden Pin-Strukturen können als Verbundmittel zwischen Stahl und Beton eingesetzt werden. In diesem Artikel werden die Untersuchungen zur Anwendbarkeit der Pin-Strukturen im Verbundbau anhand von Versuchen zum Trag- und Verformungsverhalten unter statischer Schubbelastung vorgestellt.