Shear resistance of reinforced concrete members with circular cross section

• Research unit: FEDRO RBT
• Project number: BGT_20_4aC_01

Key words (German)

Stahlbeton; Querkraft; kreisförmiger Querschnitt; Widerstand; Pfähle; Stützen

Key words (English)

Reinforced concrete; shear; circular cross section; resistance; piles; columns

Short description (German)

Die Bemessung und Überprüfung von Stahlbetonbauteilen mit kreisförmigem Querschnitt bezüglich Biegung mit Normalkraft ist in den aktuellen Normbestimmungen des SIA geregelt. Für die Querkraftbemessung derartiger Bauteile ist in der Ausgabe 2013 der SIA 262 erstmals ein Hinweis zur Bemessung der Bügelbewehrung enthalten. Beim Anteil des Betons am Querkraftwiderstand von Bauteilen mit kreisförmigem Querschnitt fehlen entsprechende Bestimmungen für die Bemessung in der Norm SIA 262:2013, zudem fehlen Bestimmungen auch bei einer Überprüfung bestehender Bauteile auf Grundlage der Norm SIA 269/2:2011. Darüber hinaus fehlt in beiden erwähnten Normbestimmungen die Begrenzung des Beton-Querkraftwiderstands mit kreisförmiger Querkraftbewehrung. Der Handlungsbedarf für die Bemessung neuer und insbesondere die Überprüfung bestehender Stahlbetonbauteile mit kreisförmigem Querschnitt (Pfähle, Stützen, Bohrpfahlwände u. ä) ist demnach gegeben.

Short description (English)

The design and verification of reinforced concrete members with circular cross section with respect to combined bending and normal force is regulated in the current SIA standards. The 2013 issue of SIA 262 is the first standard containing information about the design of shear stirrups for the shear design of such members. In standard 262:2013, information about the contribution of the concrete to the design shear resistance of members with circular cross section is missing. SIA 269/2:11 also lacks information about the structural assessment of members. Both standards fail to present a limiting value for the shear resistance of members with circular cross section. Adding this information for the design of new members and particularly for the assessment of existing reinforced concrete members with circular cross section (piles, columns, bored pile walls etc.) is therefore highly recommended.

Project aims (German)

Die nationale und internationale Literatur (Modellvorstellungen und Versuche) zum Querkraftwiderstand von Stahlbetonbauteilen mit kreisförmigem Querschnitt wird in einer Datenbank zusammengefasst. Anschliessend wird ein neues Widerstandsmodell zum Querkraftwiderstand von derartigen Stahlbetonbauteilen vorgeschlagen. Diese neue Modellvorstellung wird zusammen mit Fallbeispielen, welche die baupraktische Anwendung zur Bestimmung des Querkraftwiderstands aufzeigen, im Forschungsbericht des ASTRA zusammengefasst.

Project aims (English)

The national and international literature (models and experimental investigations) concerning the shear resistance of reinforced concrete members with circular cross section will be compiled in a database. Subsequently, a new model for  the shear resistance of this type of reinforced concrete members will be proposed. The new model will be presented in the ASTRA research report, alongside case studies showing the practical application of this model for determining the shear resistance.