Sobek

Projektinformationen

Automatisierte adaptive Schalungsmethode zur Herstellung von Betonbauteilen mit gekrümmten Oberflächen

Antragsteller | Applicant: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Werner Sobek
Projektnummer | Project number: 198455682
Universität Stuttgart, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, Pfaffenwaldring 7+14, 70569 Stuttgart
+49 711 685-6 6226/-6 3599 | werner.sobek@ilek.uni-stuttgart.de | http://www.uni-stuttgart.de/ilek/

Berichts-/Förderzeitraum | Reporting/funding period: 10/2011–09/2016
Team | Team: Oliver Gericke (10/2013–09/2016), Walter Haase, Dennis Kasper (10/2011–09/2013), Daria Kovaleva (10/2014–09/2016)

Kurzfassung

Die Anpassung der Bauteilgeometrie an den Kräfteverlauf birgt ein großes Potential im Hinblick auf eine Reduzierung des Bauteilgewichtes, die Reduzierung der eingesetzten Ressourcen und die Reduzierung der damit verbundenen grauen (embodied) Energie.

Die Entwicklung computergestützter Methoden bei der Modellierung, Simulation und Berechnung vereinfacht heute das Entwerfen optimierter Bauteile. Dies führt zunehmend zum Entwurf von Bauteilen mit nicht-orthogonalen Kanten und nicht-ebenen Oberflächen. Während für andere Baustoffe in den vergangenen Jahren Methoden zur Herstellung derartiger Geometrien entwickelt wurden, stehen diese für den Massenbaustoff Stahlbeton immer noch nicht in einer wirtschaftlich vertretbaren oder gar attraktiven Weise zu Verfügung. Dies bedeutet für die Verwendung hoch- und ultrahochfester Betone und für die Einführung des nachhaltigen Bauens mit seiner Forderung nach Ressourcenminimierung und Minimierung der grauen Energie eine unüberwindbare Hürde. Das im Folgenden vorgestellte Forschungsvorhaben setzt hier an. In ihm sollen Methoden entwickelt werden, mit denen ein aufwändiger Schalungsbau durch automatisierte, geometrisch veränderbare Schalungssysteme ersetzt wird.

Publikationen

• Gericke, O.; Haase, W.; Sobek, W.: Schalungsmethode zur nachhaltigen Herstellung von Betonbauteilen mit gekrümmten und unstetigen Oberflächen. In: Scheerer, S.; Curbach, M. (Hrsg.): Leicht Bauen mit Beton – Forschung im Schwerpunktprogramm 1542, Förderphase 1, Dresden: Institut für Massivbau der TU Dresden, 2014, S. 218–223 – http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-171521
• Gericke, O.; Haase, W.; Sobek, W.: Herstellung von Freiform-Betonbauteilen mittels einer gefrorenen Schalung aus Wasser und Sand. In: Garrecht, H.; Hofmann, J.; Sobek, W.; Novák, B. (Hrsg.): Beiträge zur 3. DAfStb-Jahrestagung mit 56. Forschungskoll., 11./12.11.2015 in Stuttgart, Stuttgart: Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Universität Stuttgart, 2015, S. 23–30
• Gericke, O.; Kovaleva, D.; Haase, W.; Sobek, W.: Fabrication of Concrete Parts using a Frozen Sand Formwork. In: Kawaguchi, K.; Ohsaki, M.; Takeuchi, T. (Hrsg.): Proc. of the IASS Annual Symp. 2016, 26.–30.09.2016 in Tokyo (Japan), 2016, Langfassung auf USB-Stick: Beitrag Nr. 1292, 10 S.
• Müller, H.; Nething, C.; Schalk, A.; Kovaleva, D.; Gericke, O.; Sobek, W.: Porous Spatial Concrete Structures Generated Using Frozen Sand Formwork. In: Viana, V. (Hrsg.): Proc. of Int. Conf. Geometrias: Thinking, Drawing, Modelling – Geometrias’17 – Livro de Resumos (erschienen in: Springer Proceedings in Mathematics & Statistics book series (PROMS), Vol. 326), 16.–18.06.2017 in Porto (Portugal), Coimbra: Departamento de Arquitectura da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, 2017, S. 121–129
• Teile der Forschungsarbeiten werden in die Dissertation von Daria Kovaleva mit dem Arbeitstitel “Zero-waste formwork for weight-optimized functionally graded concrete structures“ eingehen
• Schlussbericht: https://doi.org/10.25368/2022.346