Funktionale Gradierung, Schalungs- und Herstelltechnologie unter Berücksichtigung der Segmenttopologie"

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Der hier vorgelegte Antrag widmet sich der Herausforderung des leichten Bauens mit Hilfe von Scha-lentragwerken aus Betonfertigteilen. Der Forderung nach leichtem Bauen wird hier aber nicht nur durch Beachtung geringer Verhältniswerte Gewicht/Traglast Rechnung getragen, unter leichtem Bau wird effizient bauen verstanden, d. h. auch geringe Verhältniswerte Herstellkosten/Traglast, Energie-verbrauch/Traglast, „Öko- Impact“/Traglast, etc. Beim Bau von monolithischen Ortbetonschalen ist i.d.R. nicht nur mit einem enormen Arbeitsaufwand insbesondere durch den Schalungsbau zu rechnen, auch stellt die doppelt gekrümmte Geometrie eine für den Werkstoff Beton und ggf. zusätzlich notwendige Bewehrungen (Maßhaltigkeit) bisher nicht überzeugend gelöste Problemstellung dar. Die Antragsteller sind überzeugt davon, dass Schalentrag-werke wesentlich effizienter (leichter) aus Betonfertigbauteilen hergestellt werden können. Vor diesem Hintergrund sollen nach oben genannten Kriterien materialabhängige Entwurfsräume für solche segmentierten Schalen aufgestellt werden. Zunächst werden aus Literaturdaten und eigenen Untersuchungen gewonnene mechanisch bewertete Material-Datensätze ökologisch bilanziert. Daran anschließend werden mit den nun ökologisch-mechanischen Material-Datensätzen durch den Projekt-partner die Parameter Filigranität des optimal parzellierten Schalentragwerks sowie die ökologischen Auswirkungen auf Tragwerksebene bei vorgegebener Trag-last bestimmt. Der daraus bestimmte optimale Entwurfsraum soll im weiteren Verlauf des beantragten Vorhabens in lohnenden Bereichen gezielt erweitert werden. Dabei ist nicht nur daran gedacht, die aufnehmbare Zugkraft im Bauteil um eine Größenordnung zu steigern, sondern auch daran, das Mate-rial im Bauteil selbst zu gradieren. Durch die Gradierung wird es möglich, die Materialeigenschaften lokal an die tatsächliche Beanspruchung anzupassen. Dieser Schritt ist notwendig, um die Effizienz der durch Segmentierung geschwächten Schale weiter steigern zu können.