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Selbsttragende und aussteifende Sandwichbauteile - Möglichkeiten für kleinere und mittlere Gebäude

Berner, Klaus

Die zur Zeit verwendeten Sandwichbauteile werden fast ausschließlich als raumabschließende Elemente für Wandverkleidungen und Dacheindeckungen eingesetzt. Dabei werden die Elemente stets auf eine tragende Unterkonstruktion montiert. Diese Elemente werden infolge äußerer Lasten sowie Temperatur- und Kriecheffekte ausschließlich durch Biegemomente und Querkräfte beansprucht. Zur Erweiterung der Marktchancen drängt sich die Frage auf, inwieweit Sandwichbauteile auch für lastabtragende Wände und aussteifende Scheiben ohne tragende Unterkonstruktion geeignet sind. Zur Beantwortung dieser Frage werden an drei unterschiedlichen Haustypen die maximalen Beanspruchungen von Wandpaneelen mit vertikalen Lasten (Normalkräften) und horizontalen Lasten (Scheibenkräften) ermittelt und den zu erwartenden Beanspruchbarkeiten gegenübergestellt. Dadurch wird gezeigt, dass die Verwendung von üblichen Sandwichbauteilen für lastabtragende und aussteifende Bauteile für kleinere bis mittlere Gebäude durchaus möglich ist. Im Versuch wurde die Normalkraft horizontal in der Versuchseinrichtung aufgebracht, damit zusätzlich durch eine Biegebeanspruchung die geplante Vorverformung eingeprägt werden konnte. Für ein Paneel mit einer Dicke von 100 mm, gemessenen Deckblechdicken von 0,62 mm und einer Paneelbreite von 500 mm, Knicklänge 3,0 m wurde eine Traglast von 37,98 kN erreicht. Als maximale Scheibenkraft (Bemessungswert der Beanspruchung) wurde für das Dach S = 0,3 kN/m und für die Decke S = 1,6 kN/m ermittelt. Als Versagenslast von einem vertikal stehenden Sandwichbalken mit 100 mm Breite, 475 mm Höhe, einem PUR-Kern, 0,6 mm Blechdicke und 5,6 m Stützweite wurden ca. 19,5 kN/m festgestellt. Auch die Einleitung der Scheibenkräfte in die aussteifenden Wandelemente und die Befestigung der Wandscheiben in der Unterkonstruktion ist möglich. Die maximalen Zugkräfte betragen je nach Haustyp 3,58 bzw. 9,11 kN.