Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

11.01.2017

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an der TU Wien von Dr. Benjamin Kromoser und Prof. Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen entwickelte Baumethode namens „Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC)“.


Visualisierung der fertiggestellten Veranstaltungsüberdachung mit Blick von außen (Konzept Martin Ritt, MA; Rendering DI Michael Sohm)

Dabei wird lediglich mit Hilfe eines Luftkissens und Spannkabeln eine ebene, vollkommen ausgehärtete Betonplatte zu einer zweifach gekrümmten Betonschale verformt. Man spart dabei die Schalung und das normalerweise erforderliche Lehrgerüst ein.

Die ÖBB-Infrastruktur errichtet nun in Kärnten an der Neubaustrecke der Koralmbahn auf dem Abschnitt Aich-Mittlern mit dem neuen Bauverfahren ein Testbauwerk im Maßstab 1:2. Das Bauwerk kann anschließend als Veranstaltungsüberdachung genutzt werden.

Die “Pneumatic Forming of Hardened Concrete”-Baumethode

Die Baumethode funktioniert ganz einfach: Eine Betonplatte mit keilförmigen Aussparungen wird am Boden geschalt und mit Beton ausgegossen. Dabei ist die exakte geometrische Form der Platte entscheidend für die spätere Form der Betonkuppel. Anschließend wird diese zu einer zweifach gekrümmten Betonkuppel verformt, indem ein darunterliegendes Luftkissen aufgeblasen wird.

Am Umfang angeordnete Spannkabel werden mit Hilfe von hydraulischen Pressen gespannt, um die entstehende Kuppel zu stabilisieren. Auf diese Weise können rund 50 Prozent des Betons und 65 Prozent des benötigten Bewehrungsstahls einspart werden.

ÖBB Testkuppel als Veranstaltungsüberdachung

Die Testkuppel, die im Auftrag der ÖBB-Infrastruktur erbaut wird, ist im Endzustand 26,5 m lang, 19,1 m breit und 4,2 m hoch. Mit Hilfe dieses Testbauwerks wird von den ÖBB und mit Unterstützung der TU Wien das Verfahren weiter optimiert, um 2017 eine Wildbrücke über die Koralmbahn in Kärnten errichten zu können.

Erst kürzlich konnte der Umformungsprozess der Testbetonschale in Kärnten erfolgreich durchgeführt werden. Dabei wurde die 80 t wiegende Betonplatte mit einem Luftdruck von nur 20-22 Millibar angehoben und zur geplanten Betonkuppel verformt. Die besonders glatte Oberflächenform ist einer ausgeklügelten Geometrieoptimierung zu verdanken.

„Wir konnten das Verfahren insgesamt in der Vorbereitungsphase nochmals optimieren und entscheidend für diese Erstanwendung verbessern“, erklärt Dr. Benjamin Kromoser. In den folgenden Bauschritten Anfang 2017 erhält die Kuppel noch eine Aufbetonschicht und wird anschließend großzügig ausgeschnitten. Die fertiggestellte Kuppel soll bereits im Sommer 2017 erstmals genutzt werden.

Testbauwerk:
Auftraggeber: ÖBBInfrastruktur AG
Planung und statische Berechnungen: TU Wien und Öhlinger + Partner Ziviltechniker Ges.m.b.H.
Prüfstatiker: ZKP ZT GmbH
Ausführende Baufirma: Kostmann GesmbH

Bilderdownload: https://www.tuwien.ac.at/dle/pr/aktuelles/downloads/2017/betonschale
Video: https://youtu.be/LE-6Nrm-6zs

Rückfragehinweis:
DI Dr. Benjamin Kromoser
Institut für Tragkonstruktionen
Karlsplatz 13/ E212-2, 1040 Wien
M: +43-664-3073076
benjamin.kromoser@tuwien.ac.at
http://www.betonbau.tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Ein Haus mit zwei Gesichtern
22.01.2018 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Schaltbare Flüssigkeiten verbessern Energieeffizienz von Gebäuden
16.01.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Optisches Nanoskop ermöglicht Abbildung von Quantenpunkten

Physiker haben eine lichtmikroskopische Technik entwickelt, mit der sich Atome auf der Nanoskala abbilden lassen. Das neue Verfahren ermöglicht insbesondere, Quantenpunkte in einem Halbleiter-Chip bildlich darzustellen. Dies berichten die Wissenschaftler des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel zusammen mit Kollegen der Universität Bochum in «Nature Photonics».

Mikroskope machen Strukturen sichtbar, die dem menschlichen Auge sonst verborgen blieben. Einzelne Moleküle und Atome, die nur Bruchteile eines Nanometers...

Im Focus: Optical Nanoscope Allows Imaging of Quantum Dots

Physicists have developed a technique based on optical microscopy that can be used to create images of atoms on the nanoscale. In particular, the new method allows the imaging of quantum dots in a semiconductor chip. Together with colleagues from the University of Bochum, scientists from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute reported the findings in the journal Nature Photonics.

Microscopes allow us to see structures that are otherwise invisible to the human eye. However, conventional optical microscopes cannot be used to image...

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

23.01.2018 | Veranstaltungen

Gemeinsam innovativ werden

23.01.2018 | Veranstaltungen

Leichtbau zu Ende gedacht – Herausforderung Recycling

23.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Lebensrettende Mikrobläschen

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten

23.01.2018 | Maschinenbau

CHP1-Mutation verursacht zerebelläre Ataxie

23.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics