Konfektionierung von Membranwerkstoffen: Fid-Bau Portal

Konfektionierung von Membranwerkstoffen

Moritz, K.

Für leichte Flächentragwerke werden oft Membrane verwendet. Diese bestehen aus Folien oder dünnen Geweben die ausschließlich auf Zug beansprucht werden können. Sollen dreidimensionale Tragwerke gebaut werden, so stellt sich für den Membrankonfektionär die Aufgabe die einzelnen Teile für das Flächentragwerk so zu konfektionieren, daß die gewünschte Tragwerksform ein Kräftegleichgewicht einnimmt. Ausführlich werden die Materialeinflüsse und die Methoden der Formfindung, der Verebnung in berechenbare Flächen, der Kompensation von Vorspannungen, des Zuschnitts und der Fügetechniken beschrieben. So muß durch die Anisotropie der Gewebemembranen bereits bei der Formfindung die Einbaurichtung der später zusammengefügten Teilflächen festgelegt werden. Die Berechnungen zur Verebnung erfolgen mittels Finite-Elemente-Methoden (FEM). Sowohl die Formfindung als auch die darauf bauende Verebnung basieren auf einem mechanischen Modell, welches sich im Vorspannungszustand befindet. Um die entsprechende Vorspannung in der Membranfläche am Bauwerk tatsächlich zu erreichen, müssen die verebneten Teilflächen um diesen Dehnungsfaktor kleiner zugeschnitten werden. Unter Berücksichtigung der Rand- und Nahtzugaben werden auf der Grundlage der Kompensations- und Dekompensationswerte die Zuschnitte festgelegt. Zugeschnitten wird mit rechnergesteuerten mechanischen Cuttern (Rollmesser) direkt von der Rollenware. Laser- bzw. Wasserstrahlschneiden hat sich aus wirtschaftlichen und auch aus technischen Gründen bislang noch nicht durchsetzen können. Die werksseitige Verbindung der Teilflächen erfolgt vorwiegend mittels speziell entwickelter Schweißverfahren. Die verschiedenen Gewebe-Beschichtungskombinationen verlangen unterschiedliche Schweißverfahren. Die Membrantechnologie bietet in Zukunft viele Möglichkeiten. Ein Beispiel für den multifunktionalen Einsatz stellen mehrlagige Membransysteme mit transparenter Wärmedämmung dar. Vielversprechend sind auch Membransysteme die solare Energien nutzen können.