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Projekt
Ultraleichte, dünnwandige stabförmige Betonhohlbauteile unter Querkraft- und Torsionsbeanspruchung
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Martin Empelmann
Fachliche Zuordnung
Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
Förderung
Förderung von 2011 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198434790
Das beantragte Forschungsvorhaben bezieht sich auf grundlegende Untersuchungen von ultraleichten, dünnwandigen, vorgefertigten stabförmigen Betonhohlbauteilen. Diese Hohlbauteile können entweder als Einzelbauteile (z. B. Hochhausstütze), als Teil eines stabförmigen Bauteils (z. B. Segment eines Turmbauwerks oder Mastes) oder als Teil eines flächenartigen Bauteils (z. B. Raumgitterstrukturen) eingesetzt werden. Vorbild für diese Betonstäbe ist der Bambus, ein Hohlprofil mit Verstärkungs-knoten. Die Hohlräume machen die Pflanze sehr leicht, die Aussteifungen erhöhen die Knick- und Beulfestigkeit. Forschungsschwerpunkt sind zum einen die Entwicklung von Bewehrungskonzepten für diese bionischen Stabtragwerke, um eine annähernd gleiche Tragfähigkeit unter Zug- und Druck-beanspruchung zu bewirken, und zum anderen die Untersuchung des Trag- und Verformungsverhalten unter Momenten-Normalkraft-Interaktion. Bei einer angestrebten Wanddicke von etwa 2 cm werden zur Aufnahme der Zugkräfte drei unterschiedliche, innovative Bewehrungsmöglichkeiten betrachtet. Als Betonmaterialien für die Herstellung filigraner, bionischer, aber trotzdem sehr tragfähiger Strukturen sind die selbstverdichtenden hochfesten bzw. die ultrahochfesten Betone mit Faserzusatz sehr gut geeignet. Das bionische Prinzip [1], das bei Druckbeanspruchung Maßnahmen gegen Instabilität durch Profilierung, Segmentierung oder stützende Anbindungen vorsieht, wird bei der konstruktiven Durchbildung beachtet.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
