The shake‐table study of the effect of longitudinal reinforcement ratio on the behavior of concrete cantilever columns: Rütteltischuntersuchung über den Einfluss des Längsbewehrungsverhältnisses auf das Verhalten von Betonkragarmen

The results of the shake‐table study on the effect of longitudinal reinforcement ratio on the behavior of concrete columns are shown. The small‐scale (1 : 3) model of cantilever columns with mass at their top was exposed to horizontal acceleration of an artificial accelerogram. Acceleration amplitudes were successively increased until the collapse of the columns. Characteristic displacements and accelerations, as well as strains in the concrete and reinforcement were measured during the shake‐table tests. It was concluded that the ultimate bearing capacity and deformability of a column significantly depend on the amount of its longitudinal reinforcement. By increasing the amount of longitudinal reinforcement, ultimate bearing capacity of the column is also increased, but not proportionally. The reason is greater stiffness of the column with higher amount of longitudinal reinforcement than of the column with low amount of longitudinal reinforcement, which generates greater seismic forces in it for the same excitation. Die Ergebnisse der Rütteltischuntersuchungen über die Wirkung des Längsbewehrungsverhältnisses auf das Verhalten von Betonsäulen werden vorgestellt. Das kleinmaßstäbliche (1 : 3) Modell von Kragarmen mit einer Masse an ihrer Spitze wurde einer horizontalen Beschleunigung eines künstlichen Beschleunigungsdiagramms ausgesetzt. Beschleunigungsamplituden wurden sukzessive bis zum Kollaps der Säulen erhöht. Während der Rütteltischuntersuchungen wurden charakteristische Verschiebungen und Beschleunigungen sowie Dehnungen im Beton und in der Bewehrung gemessen. Daraus wurde geschlossen, dass die Tragfähigkeit und Verformbarkeit einer Säule maßgeblich von der Höhe der Längsbewehrung abhängt. Durch Erhöhen der Länge der Längsverstärkung wird auch die Tragfähigkeit der Säule erhöht, jedoch nicht proportional. Der Grund ist eine größere Steifigkeit der Säule mit einer höheren Länge der Längsbewehrung als die, der Säule mit einer geringen Länge der Längsbewehrung, die bei derselben Anregung größere seismische Kräfte erzeugt.