Rombach, Günter AxelGünter AxelRombach1123958210000-0001-6511-1455Jauk, VladimirVladimirJauk2026-04-172026-04-172026Schriftenreihe des Instituts für Massivbau der TUHH 22: (2025)978-3-8191-0386-5https://hdl.handle.net/11420/61711To investigate the kinematics of critical shear cracks and the shear force component from aggregate interlock, tests were conducted on single-span concrete beams with rectangular and T-beam cross-sections under concentrated loads close to the support. The concrete compressive strength, the reinforcement ratio and the maximum aggregate size varied in the experiments. Digital Image Correlation (DIC) was used to precisely capture the deformation and cracking behavior of the beams and allowed the determination of shear and normal stresses within the cracks. Established aggregate interlock models, such as those from Walraven, Gambarova and Li, were applied as a basis for further analysis. It was found that in most cases the contribution of aggregate interlock to load transfer is relatively minor. Visual and photogrammetric inspection of the crack surfaces revealed that, despite the normal-strength concrete, a considerable proportion of the aggregates fractured in the crack plane. The crack kinematics showed that there were no geometric contact points between the aggregates and the cement matrix. Additional investigations were conducted using non-linear FE simulations. The shear force components were calculated, which were comparable in size to those observed in the tests. Finally, the basic assumptions of Walraven’s aggregate interlock model were realistically simulated and evaluated. Significant discrepancies between the results of the FE-simulations and the simplifications of the aggregate interlock model were seen. Various indicators suggested that aggregate interlock serves a negligible role in shear force transfer, both in beams with and without shear reinforcement.Zur Ermittlung der Kinematik von Biegeschubrissen sowie des Querkraftanteils aus Rissreibung wurden Versuche an einfeldrigen Betonbalken mit Rechteck- und Plattenbalkenquerschnitt unter auflagernahen Einzellasten durchgeführt. Dabei wurden die Betondruckfestigkeit, der Bewehrungsgrad sowie der Größtkorndurchmesser variiert. Mithilfe der Photogrammetrie ließ sich das Verformungs- und Rissverhalten der Balken genau erfassen und die Schub- und Normalspannungen im Riss bestimmen. Dabei kamen anerkannte Rissreibungsmodelle u. a. von Walraven, Gambarova und Li zum Einsatz, welche die Grundlage für weitere Modelle lieferten. Es zeigte sich, dass die Rissreibung in den meisten Fällen nur einen geringen Beitrag zum Lastabtrag leistet. Eine optische und photogrammetrische Begutachtung der Rissoberflächen ergab, dass bei normalfestem Beton ein Großteil der Zuschlagskörner in der Rissebene zerbrach. Aus der ermittelten Risskinematik ergaben sich geometrisch bedingt keine Kontaktpunkte zwischen Korn und Zementmatrix. Weitere Untersuchungen erfolgten mittels nichtlinearer FE-Simulationen. Dabei wurden u. a. die Querkrafttraganteile ermittelt. Diese lagen in gleichen Größenordnungen wie in den Versuchen. Abschließend wurden die Grundannahmen des Rissreibungsmodells von Walraven an einem einzigen Korn realitätsgetreu simuliert und bewertet. Es zeigten sich deutliche Differenzen zwischen der Simulation und den Vereinfachungen des Rissreibungsmodells. Es konnten verschiedene Indizien aufgezeigt werden, die darauf schließen lassen, dass die Rissreibung keinen wesentlichen Anteil am Lastabtrag der Querkraft hat. Dies gilt sowohl für Balken mit Bügelbewehrung als auch ohne.enhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/reinforced concrete; shearshear resistanceaggregate interlocknonlinear FEATechnology::624: Civil Engineering, Environmental Engineering::624.1: Structural EngineeringNatural Sciences and Mathematics::518: Numerical AnalysisDoctoral Thesishttps://doi.org/10.15480/882.1676310.2370/978381910445910.15480/882.16763Oettel, VincentVincentOettel