Verformtes Blech: Fid-Bau Portal

Verformtes Blech

Zieta, Oskar / Dohmen, Philipp / Teutsch, Uwe

Beim FIDU(Freie-Innendruck-Umformung)-Prozess werden aus zwei deckungsgleich geschnittenen und am Rand miteinander verschweissten Blechen stabile Formen erzeugt. Der Raum zwischen den Blechen wird durch Wasser- oder Luftdruck aufgeblasen und somit in seine endgültige Form gebracht. Die Form wird wesentlich über die Geometrie des Zuschnitts (Kontur), den verwendeten Innendruck und die Dauer des Druckes gesteuert. Im Gegensatz zur Innenhochdruck-Umformungs-Methode IHU kommt die FIDU mit einem Tausendstel dieser Drücke aus (0,1-7 bar). Studierende der Fakultät Architektur der ETH Zürich haben eine 6 m lange Stahlblechbrücke mit der Freie-Innendruck-Umformung konstruiert und einem Belastungstest unterzogen. Diese neue Produktionsmethode hat ein hohes Potenzial für weitere Anwendungen in der Architektur - die entwickelten Formen können leicht und günstig konstruiert werden. Die 6 m langen Längsträger wurden mit einem Flachbett-Laser geschnitten, die Herstellung der 30 Querträger von 1,2 m Länge erfolgte mit einem Laser-Schweissroboter. Alle vorproduzierten Teile wurden im flachen, noch unverformten Zustand an die ETH gebracht. Die Hauptträgerelemente wurden vor Ort zusammengeschweisst und zum Aufblasen vorbereitet. Der Formgebungsprozess der Längs- und Querträger erfolgte mit Innendrücken bis 0,4 bar. Nach der Formgebung wurden die Längs- und Querträger zu einer Brücke aufgebaut. Die Querträger wurden dabei als Flachkant eingebaut, um direkt eine begehbare Fläche zu erhalten. Das Ergebnis des Belastungstests zeigt dass Konstruktionen aus verschweissten, dünnen Blechen die mit der FIDU-Methode geformt werden, für grössere statische Systeme eingesetzt werden können. Sie stellen eine Alternative zu herkömmlichen Rohr- oder Hohlprofilen dar. Die Brücke hat bei einer Spannweite von rund 6 m und einer Breite von 1,2 m ein Eigengewicht von rund 170 kg. Die Traglast betrug im Versuch 1800 kg.