Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken sind daher häufig erhebliche Zugkräfte aufzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufnehmen zu können. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, wie aussteifende Bauteile im Geschossbau (Wandscheiben und Kerne) aus Brettsperrholz vertikal vorgespannt werden können. Im Einzelnen wurde das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht. Dieser Forschungsbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Seit ihrer Einführung haben die Eurocodes nur eingeschränkte Akzeptanz in der Praxis erreicht. Dies liegt vor allem an der begrenzten Anwenderfreundlichkeit, welche in der Praxis zu einer negativen Betrachtung der Eurocodes geführt hat. Die Anwenderfreundlichkeit wird durch strukturelle, redaktionelle und fachliche Komplexität eingeschränkt. Daher ist das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens die Erreichung von anwenderfreundlicheren Normen. Dies soll durch pränormative Forschung im Vorfeld der praxisgerechten Überarbeitung und Weiterentwicklung des Eurocode 0 (Grundlagen der Tragwerksteile), sowie der 10 Teile des Eurocode 1 (Einwirkungen auf Tragwerke) geschehen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Filigrane, materialsparende, festigkeits- und steifigkeitsangepasste Tragstrukturen aus Metall gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch solche Strukturen ist es nicht nur möglich individuelle Ästhetik in Bauwerke einfließen zu lassen oder ikonenhafte architektonische Meisterwerke zu kreieren, sondern auch beanspruchungsoptimierte bautechnische Lösungen in Anlehnung an die Natur (Bionik) zu generieren. Die Motivation eine leichte Knotenstruktur mit maximaler Tragfähigkeit herzustellen ist häufig mit dem Wunsch eines minimalen und angepassten Materialeinsatzes sowie geringen Herstellungskosten gepaart. Die Untersuchung erfolgt sowohl an numerischen als auch an realen Modellen. Anhand der numerischen, parametrischen Modelle können eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle differierender Systemspezifikationen untersucht und hinsichtlich Tragfähigkeit der Knoten aus Stahl bewertet werden. Die Verifikation und Validierung der numerisch ermittelten Ergebnisse erfolgt über begleitende experimentelle Belastungstests an räumlichen Modellen. Anhand eines Demonstrators konnte gezeigt werden, dass die Abbildung des Herstellungsprozesses unter Verwendung von gewissen Vereinfachungen mittels Schweißstruktursimulation möglich ist. Die experimentell ermittelten Materialkennwerte für die Schweißzusatzwerkstoffe ermöglichen es, die Tragwerkknoten beanspruchungsgerecht zu dimensionieren. Mit Hilfe von Demonstratoren konnte die Herstellbarkeit topologieoptimierter Tragwerkknotens mittels WAAM gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Von einer Forschergruppe wurden Alternativen zu herkömmlichen Baumaterialien wie Stahl und Beton entwickelt. Faserverbundwerkstoffe finden schon lange Eingang z.B. in der Fahrzeug- und Luftfahrtindustrie. Bekannte Vorteile sind z.B. ihre hohen Festigkeiten bei niedrigem Gewicht, geringe Energieaufwendungen bei der Herstellung sowie niedrige Wärmeübergangskoeffizienten, die somit Energiesparende, Wärmebrückenarme Konstruktionen ermöglichen. Auch für das Recycling von Faserverbundwerkstoffen gibt es bereits ausgereifte Konzepte, in dem diese Materialien von der Zementindustrie als wertvolle und energiereiche Zuschlagsstoffe weiterverarbeitet werden. In Rahmen des Projektes wurde die Verwendbarkeit von Faserverbundwerkstoffen für Anwendungen in der textilen Gebäudehülle und der Fenstertechnik erprobt. Dazu wurden die Profile konstruiert, berechnet und mit einem hochautomatisierbaren Pultrusionsverfahren hergestellt. Die daraus entstanden Demonstratoren wurde der Öffentlichkeit vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Tragende Bauteile gestalten und konstruieren Wand, Stütze, Decke und Dach formen das Gerippe nahezu jedes Gebäudes. Der dritte Band der Reihe SCALE, Tragen und Materialisieren, befasst sich dezidiert mit diesen tragenden Strukturen. Von der Idee, der Entwurfsabsicht, bis zur konstruktiven Umsetzung wird die Entwicklung und Realisierung angemessener Konstruktionen begleitet. Das Buch folgt dabei den tradierten Bauweisen Massiv-, Schotten- und Skelettbau und weist den Weg zu einem materialgerechten konstruktiven Umgang mit den gestaltprägenden tragenden Bauteilen Wand, Stütze, Decke und Dach. Ein wichtiges Augenmerk liegt darauf, wie im Gestaltungsprozess konstruktiv-technische Überlegungen mit räumlichen und formalen Bindungen in Einklang gebracht werden. Die tragenden Bauteile werden sowohl nach ihrer Materialität als auch formal und konstruktiv geordnet, beschrieben und detailliert. Eine Reihe internationaler Beispiele erläutert die praktische Umsetzung anschaulich.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Tragende Bauteile gestalten und konstruieren Wand, Stütze, Decke und Dach formen das Gerippe nahezu jedes Gebäudes. Der dritte Band der Reihe SCALE, Tragen und Materialisieren, befasst sich dezidiert mit diesen tragenden Strukturen. Von der Idee, der Entwurfsabsicht, bis zur konstruktiven Umsetzung wird die Entwicklung und Realisierung angemessener Konstruktionen begleitet. Das Buch folgt dabei den tradierten Bauweisen Massiv-, Schotten- und Skelettbau und weist den Weg zu einem materialgerechten konstruktiven Umgang mit den gestaltprägenden tragenden Bauteilen Wand, Stütze, Decke und Dach. Ein wichtiges Augenmerk liegt darauf, wie im Gestaltungsprozess konstruktiv-technische Überlegungen mit räumlichen und formalen Bindungen in Einklang gebracht werden. Die tragenden Bauteile werden sowohl nach ihrer Materialität als auch formal und konstruktiv geordnet, beschrieben und detailliert. Eine Reihe internationaler Beispiele erläutert die praktische Umsetzung anschaulich.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Filigrane, materialsparende, festigkeits- und steifigkeitsangepasste Tragstrukturen aus Metall gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch solche Strukturen ist es nicht nur möglich individuelle Ästhetik in Bauwerke einfließen zu lassen oder ikonenhafte architektonische Meisterwerke zu kreieren, sondern auch beanspruchungsoptimierte bautechnische Lösungen in Anlehnung an die Natur (Bionik) zu generieren. Die Motivation eine leichte Knotenstruktur mit maximaler Tragfähigkeit herzustellen ist häufig mit dem Wunsch eines minimalen und angepassten Materialeinsatzes sowie geringen Herstellungskosten gepaart. Die Untersuchung erfolgt sowohl an numerischen als auch an realen Modellen. Anhand der numerischen, parametrischen Modelle können eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle differierender Systemspezifikationen untersucht und hinsichtlich Tragfähigkeit der Knoten aus Stahl bewertet werden. Die Verifikation und Validierung der numerisch ermittelten Ergebnisse erfolgt über begleitende experimentelle Belastungstests an räumlichen Modellen. Anhand eines Demonstrators konnte gezeigt werden, dass die Abbildung des Herstellungsprozesses unter Verwendung von gewissen Vereinfachungen mittels Schweißstruktursimulation möglich ist. Die experimentell ermittelten Materialkennwerte für die Schweißzusatzwerkstoffe ermöglichen es, die Tragwerkknoten beanspruchungsgerecht zu dimensionieren. Mit Hilfe von Demonstratoren konnte die Herstellbarkeit topologieoptimierter Tragwerkknotens mittels WAAM gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Hohe und schlanke Bauwerke werden durch Wind- und Erdbebenlasten horizontal beansprucht. Die daraus entstehenden Kräfte sind häufig eine bemessungsmaßgebende Einwirkung, je mehr, umso geringer das Eigengewicht der Tragstruktur ist. In hohen Geschossbauwerken sind daher häufig erhebliche Zugkräfte aufzunehmen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von Möglichkeiten, aussteifende Bauteile aus Brettsperrholz vertikal vorzuspannen, um diese Zugkräfte aufnehmen zu können. In diesem Forschungsvorhaben wurde untersucht, wie aussteifende Bauteile im Geschossbau (Wandscheiben und Kerne) aus Brettsperrholz vertikal vorgespannt werden können. Im Einzelnen wurde das mechanische Verhalten von Brettsperrholz bei der Einleitung von konzentrierten Einzellasten in Plattenebene, das Kriechverhalten unter Längsdruckbeanspruchung, sowie die Möglichkeiten der Ausbildung formschlüssiger Bauteilverbindungen untersucht. Dieser Forschungsbericht soll einen Beitrag dazu liefern, die ingenieurmäßige Anwendung des vorgeschlagenen Systems vorgespannter Brettsperrholzbauteile durch Bereitstellung wesentlicher technischer Eigenschaften zu erleichtern, bzw. zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Tragende Bauteile gestalten und konstruieren Wand, Stütze, Decke und Dach formen das Gerippe nahezu jedes Gebäudes. Der dritte Band der Reihe SCALE, Tragen und Materialisieren, befasst sich dezidiert mit diesen tragenden Strukturen. Von der Idee, der Entwurfsabsicht, bis zur konstruktiven Umsetzung wird die Entwicklung und Realisierung angemessener Konstruktionen begleitet. Das Buch folgt dabei den tradierten Bauweisen Massiv-, Schotten- und Skelettbau und weist den Weg zu einem materialgerechten konstruktiven Umgang mit den gestaltprägenden tragenden Bauteilen Wand, Stütze, Decke und Dach. Ein wichtiges Augenmerk liegt darauf, wie im Gestaltungsprozess konstruktiv-technische Überlegungen mit räumlichen und formalen Bindungen in Einklang gebracht werden. Die tragenden Bauteile werden sowohl nach ihrer Materialität als auch formal und konstruktiv geordnet, beschrieben und detailliert. Eine Reihe internationaler Beispiele erläutert die praktische Umsetzung anschaulich.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Holz ist aufgrund seiner vielen positiven Eigenschaften ein geeigneter Baustoff für Tragkonstruktionen von Bauwerken. Aufgrund seiner hohen Festigkeit im Verhältnis zum Eigengewicht lassen sich relativ filigrane Tragstrukturen mit großen Spannweiten aus Holz realisieren, wie z.B. für Tragwerke von Sport- und Mehrzweckhallen, Schwimm- und Freizeitbädern sowie Kulturbauten.
Weitere Vorteile ergeben sich durch seine natürliche Resistenz gegenüber chemischen Stoffen, die Holz zum idealen Baustoff für Lagerhallen (z. B. für Tausalz) macht, und Holz eignet sich darüber hinaus aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit hervorragend für Gebäude, an die besonders hohe Anforderungen an die energetische Qualität gestellt werden, wie z. B. für Passivhäuser. Ein wesentlicher Vorteil, der für den Einsatz von Holz als Konstruktionsbaustoff spricht, ergibt sich durch seine positiven ökologischen Eigenschaften. Holz steht – eine nachhaltige Waldwirtschaft vorausgesetzt – als Baustoff quasi unendlich zur Verfügung und bindet schädliches Kohlendioxid.
Das Buch gibt einen Überblick über das Sicherheitskonzept und behandelt die zu beachtenden Regeln für die Nachweise in den Grenzzuständen der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit, die durch zahlreiche ausführliche Beispiele erläutert werden. Die grundlegende Norm ist der Eurocode 5 (DIN EN 1995) einschließlich des Nationalen Anhangs (DIN EN 1995/NA).
Aktualisiert: 2022-12-20
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Von einer Forschergruppe wurden Alternativen zu herkömmlichen Baumaterialien wie Stahl und Beton entwickelt. Faserverbundwerkstoffe finden schon lange Eingang z.B. in der Fahrzeug- und Luftfahrtindustrie. Bekannte Vorteile sind z.B. ihre hohen Festigkeiten bei niedrigem Gewicht, geringe Energieaufwendungen bei der Herstellung sowie niedrige Wärmeübergangskoeffizienten, die somit Energiesparende, Wärmebrückenarme Konstruktionen ermöglichen. Auch für das Recycling von Faserverbundwerkstoffen gibt es bereits ausgereifte Konzepte, in dem diese Materialien von der Zementindustrie als wertvolle und energiereiche Zuschlagsstoffe weiterverarbeitet werden. In Rahmen des Projektes wurde die Verwendbarkeit von Faserverbundwerkstoffen für Anwendungen in der textilen Gebäudehülle und der Fenstertechnik erprobt. Dazu wurden die Profile konstruiert, berechnet und mit einem hochautomatisierbaren Pultrusionsverfahren hergestellt. Die daraus entstanden Demonstratoren wurde der Öffentlichkeit vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Tragende Bauteile gestalten und konstruieren Wand, Stütze, Decke und Dach formen das Gerippe nahezu jedes Gebäudes. Der dritte Band der Reihe SCALE, Tragen und Materialisieren, befasst sich dezidiert mit diesen tragenden Strukturen. Von der Idee, der Entwurfsabsicht, bis zur konstruktiven Umsetzung wird die Entwicklung und Realisierung angemessener Konstruktionen begleitet. Das Buch folgt dabei den tradierten Bauweisen Massiv-, Schotten- und Skelettbau und weist den Weg zu einem materialgerechten konstruktiven Umgang mit den gestaltprägenden tragenden Bauteilen Wand, Stütze, Decke und Dach. Ein wichtiges Augenmerk liegt darauf, wie im Gestaltungsprozess konstruktiv-technische Überlegungen mit räumlichen und formalen Bindungen in Einklang gebracht werden. Die tragenden Bauteile werden sowohl nach ihrer Materialität als auch formal und konstruktiv geordnet, beschrieben und detailliert. Eine Reihe internationaler Beispiele erläutert die praktische Umsetzung anschaulich.
Aktualisiert: 2023-03-28
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Seit ihrer Einführung haben die Eurocodes nur eingeschränkte Akzeptanz in der Praxis erreicht. Dies liegt vor allem an der begrenzten Anwenderfreundlichkeit, welche in der Praxis zu einer negativen Betrachtung der Eurocodes geführt hat. Die Anwenderfreundlichkeit wird durch strukturelle, redaktionelle und fachliche Komplexität eingeschränkt. Daher ist das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens die Erreichung von anwenderfreundlicheren Normen. Dies soll durch pränormative Forschung im Vorfeld der praxisgerechten Überarbeitung und Weiterentwicklung des Eurocode 0 (Grundlagen der Tragwerksteile), sowie der 10 Teile des Eurocode 1 (Einwirkungen auf Tragwerke) geschehen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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