Entwicklung leichter, großformatiger Stahl-Aluminiumschaum-Sandwichelemente und Stahlblech-Hüllelemente für den Einsatz in temporären Bauwerken: Fid-Bau Portal

Entwicklung leichter, großformatiger Stahl-Aluminiumschaum-Sandwichelemente und Stahlblech-Hüllelemente für den Einsatz in temporären Bauwerken

Kräusel, V. / Thümmler, R. / Kaufmann, P.

Abstract

Temporäre Bauwerke, wie z.B. Hallen, Brücken, Tribünen oder Parkhäuser, erfordern leichte, montage- und demontagefähige sowie transportfähige Konstruktionen. Für ein temporär einsetzbares, offenes Parkhaus mit seinen Hauptkomponenten Tragwerk, Decke und Hülle wurden in diesem Zusammenhang leichte Deckenelemente aus aluminiumgeschäumten Sandwichplatten und rationell herstellbare Hüllelemente aus Stahlblech entwickelt. Vorgestellt werden dafür die Prinzipien des konstruktiven und stofflichen Leichtbaus sowie die Anwendung effektiver flexibler Technologien der Metallverarbeitung (Metallschäumen, Blechumformung, Fügen) als entscheidende Grundlagen und die wesentlichen Ergebnisse durchgeführter Bauteilprüfungen. Das konzipierte Parkhaus für 240 PKW-Stellplätze in 9 Parkebenen mit einer Breite von ca. 16 m, einer Länge von ca. 30 m und einer Höhe von ca. 23 m hat bei Einsatz der entwickelten leichten Decken- und Hüllelemente ein Gesamtkonstruktionsgewicht von ca. 638 t, d.h. ein Konstruktionsgewicht von ca. 2,66 t je Stellplatz (20 m²). Das bedeutet eine Reduzierung des Eigengewichts auf max. 40 % gegenüber konventioneller Bauweise mit Stahlbetonplatten anstelle der untersuchten Aluschaumsandwichplatten. Die experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass die Eigenschaftswerte der durch FEM-Simulation optimierten Leichtbauplatten mit hoher Genauigkeit erreicht werden. Es wurde damit unter anderem gezeigt, dass die Numerische Simulation von Verbundbauteilen auf Basis von Metallschäumen praxisrelevante und verlässliche Ergebnisse liefert. Mit der Entwicklung von mobilen Bauwerkslösungen kann dem Bedarf nach Bauwerken mit einer leichten Demontierbarkeit und wiederholter Montagefähigkeit nach planmäßig begrenzter Nutzung entsprochen werden und es sind bei wirtschaftlicher Realisierbarkeit temporäre Standortentscheidungen möglich, die z.B. beim Bau von Brücken, im Industrieanlagenbau, bei der Errichtung von Parkhäusern für den innerstädtischen ruhenden Verkehr oder auch für den Wohnungsbau in Krisengebieten getroffen werden müssen.