Prinziplösung für Gebäude aus tragfähigen Textilbetonfertigteilen
Inhaltsverzeichnis
Projektdaten
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Kurzbeschreibung
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Systemlösung für Gebäude, die vollständig aus Textilbeton bestehen und beliebig oft montiert und demontiert werden können. Die dabei verwendete textile Bewehrung aus Carbonfasern ist korrosionsbeständig und ermöglicht somit eine geringe Betondeckung, wodurch filigrane und architektonisch ansprechende Bauteile hergestellt werden können. Durch das Zusammensetzen von schalenförmigen Fertigteilen aus Textilbeton soll es möglich werden, Gebäude mit unterschiedlichsten Grundflächen zu erzeugen. Es wird angestrebt sowohl Bungalows als auch Versammlungsräume mit dieser Systemlösung zu errichten.
Die Geometrie und die textile Bewehrung der Fertigteile ist so zu optimieren, dass neben einer vielseitigen Einsetzbarkeit auch Anforderungen an die Tragfähigkeit der einzelnen Elemente sowie des gesamten Gebäudes erfüllt werden sowie ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren möglich ist. Bauphysikalische Untersuchungen umfassen Aussagen zum Verhalten im Brandfall und zu geeigneten Abdichtungen gegen Feuchtigkeit.
Bericht aus dem Jahrbuch 2012
Vom Textilbetonelement zum Gebäude
Montage eines Gebäudes aus schalenförmigen Textilbetonfertigteilen
Zu Beginn des Sonderforschungsbereiches 528 im Jahre 1999 stand die grundlegende Erforschung des innovativen Verbundbaustoffs textilbewehrter Beton im Vordergrund. Aus dieser Erprobungs- und Entwicklungsphase heraus wurden mit der
Zeit immer mehr praxisbezogene Projekte ins Leben gerufen. So gelang es im Bereich der nicht tragenden Bauteile, wie z. B. bei selbsttragenden Vorhangfassaden, Textilbeton in den Stand der Technik zu überführen und ein breites Anwendungsfeld zu erschließen. Bei tragenden Bauteilen konnte der innovative Verbundbaustoff in ersten Pilotprojekten erfolgreich eingesetzt werden, unter anderem beim Bau von leichten Segmentbrücken, bei der Sanierung und Verstärkung von Deckensystemen oder bei dem hier vorgestellten Projekt – einem Gebäude aus Textilbeton.
Ziel dieses Projekts war die Entwicklung einer Prinziplösung für Gebäude, die vollständig aus einzelnen Textilbetonelementen bestehen und beliebig oft montiert und demontiert werden können. Als textile Bewehrung werden dabei Gelege aus korrosionsbeständigen Carbonfasern verwendet. Die Geometrie und die Bewehrung der Fertigteile wurden so optimiert, dass alle Anforderungen an die Tragfähigkeit der einzelnen Elemente sowie eines gesamten Gebäudes erfüllt werden und außerdem eine vielseitige Einsetzbarkeit gewährleistet ist. Die filigranen und architektonisch ansprechenden Fertigteile können miteinander kombiniert werden, um Gebäude unterschiedlicher Grundfläche zu realisieren.
Dieses Ziel wurde mit den im Projekt entwickelten, zweifach gekrümmten, dreieckigen Elementen mit maximalen Kantenlängen von etwa 5 m und einer Bauteildicke von 4 cm erreicht. Um eine beidseitige Sichtbetonqualität zu erzielen, erfolgte die Herstellung der Fertigteile durch Fördern des Betons in eine bauteilumschließende Schalung. Eine besondere Herausforderung bestand dabei in der Verbindungstechnologie und der Montage der zweifach gekrümmten Elemente zu einem Gebäude. Für die Erprobung verschiedener Verbindungsvarianten, wie direktes Verkleben und Verschrauben unter Verwendung von Edelstahlflanschen, wurde ein Pavillon mit einer Grundfläche
von ca. 40 m², der aus sechs Fertigteilen besteht, als Demonstrator auf dem Werksgelände der Firma beweka Betonwerk GmbH in Kahla errichtet. Durch die derzeit noch andauernde Aufzeichnung der Verformungen des Gebäudes über einen Zeitraum von mehreren Monaten werden die Verbindungsvarianten auf ihre Dauerhaftigkeit und Praxistauglichkeit überprüft.
Bericht aus dem Jahrbuch 2011
Ein Gebäude aus Textilbeton
Modell eines Gebäudes aus schalenförmigen Textilbetonfertigteilen
Zu Beginn des SFB 528 im Jahre 1999 stand die grundlegende Erforschung des innovativen Verbundbaustoffs textilbewehrter Beton im Vordergrund. Aus dieser Erprobungs- und Entwicklungsphase heraus wurden mit der Zeit immer mehr praxisbezogene Projekte ins Leben gerufen. So gelang es uns, in Pilotprojekten Textilbeton bei tragenden Bauteilen einzusetzen, beispielsweise beim Bau von leichten Segmentbrücken oder bei der Sanierung und Verstärkung von Deckensystemen oder Überdachungen. Bei nicht tragenden Bauteilen, wie z. B. bei selbsttragenden Vorhangfassaden, wie sie beispielsweise die Firma Heringbau herstellt, ist Textilbeton bereits heute Stand der Technik.
Obwohl viele positive Eigenschaften des Materials mittlerweile sicher erforscht und in der Praxis bekannt sind, wurde Textilbeton für tragende Bauteile bisher nur im begrenzten Maße eingesetzt. Um dies zu ändern, arbeiten wir einerseits verstärkt an der Erteilung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung, andererseits wollen wir mit Hilfe weiterer Solitärprojekte den Bekanntheitsgrad des Materials noch weiter erhöhen.
Ein aktuelles Projekt ist ein Pavillon aus dünnen, frei geformten Fertigteilen. Ziel ist die Entwicklung einer Prinziplösung für Gebäude, die vollständig aus einzelnen Textilbetonelementen bestehen und beliebig oft montiert und demontiert werden können. Als textile Bewehrung werden Gelege aus korrosionsbeständigen Carbonfasern verwendet. Somit kann die Betondeckung gegenüber herkömmlichem Stahlbeton deutlich verringert werden, wodurch filigrane und architektonisch ansprechende Bauteile hergestellt werden können. Durch das Zusammensetzen von mehreren schalenförmigen Fertigteilen aus textilbewehrtem Beton soll es möglich werden, Gebäude mit unterschiedlichsten Grundflächen zu realisieren. Mit dieser Systemlösung können dann sowohl Bungalows als auch Versammlungsräume errichtet werden.
Die Geometrie und die textile Bewehrung der Fertigteile wurden so optimiert, dass neben einer vielseitigen Einsetzbarkeit auch alle Anforderungen an die Tragfähigkeit der einzelnen Elemente sowie des gesamten Gebäudes erfüllt werden. Außerdem muss die Herstellung wirtschaftlich möglich sein. Ein solches Herstellverfahren wird derzeit von den Partnerfirmen entwickelt.