Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Werner Sobek
Annika Poppel, Sami Bidir & Yi Lu
Modular Tubes Bei diesem Projekt geht es um die Idee doppelt gekrümmte BetonModule zu fertigen. Die einzelnen Elemente lassen sich problemlos miteinander verbinden und können, ähnlich wie Moleküle, zu verschiedenste Formen zusammengesetzt werden. Die Anwendung textiler Bewehrungen führt zu einer freien Formbarkeit und Schlankheit der Bauteile, wobei eine hervorragende neue Oberflächenqualität ebenfalls zur Geltung kommt.
* Architekturwettbewerbs Textilbeton 2010
Konzeptidee
Herstellung
Herstellung
Anschlussdetail Beschreibung
spannring elastische membranschalung metallinlay erste betonschicht
textile bewehrung zweite betonschicht dritte betonschicht
Die Geometrie der einzelnen Elemente ist durch den Zuschnitt und die Vorspannung der Membranschalung bestimmt. Die so entstehenden doppelt gekrümmten Flächen bilden sich in der Glasfaserbetonstruktur ab. Beim Entwurf der Einzelsegmente und deren Anordnung im Raum wird, durch die Orientierung an bogenförmigen Leitlinien, ein möglichst druckbeanspruchtes Tragsystem angestrebt. Dies ist allerdings insbesondere in den flacheren Bereichen des Pavillons nicht zu gewährleisten, so dass hier zwingend biegebeanspruchte Bauteile entstehen. In den zugbeanspruchten Bereichen wird daher AR-Glas- Bewehrungsgelege eingelegt, um die nötigen Zugfestigkeiten zu erhalten. Die Verwendung textiler Bewehrung anstelle von Betonstahl ist aufgrund der dünnen Betonquerschnitte (ca. 10 mm) und der starken Krümmung der Elemente vorteilhaft. Ein besonderes Augenmerk gilt den Anschlussdetails der Elemente, die gleichzeitig auch die offenen Randbereiche der Struktur bilden. Die ringförmigen Stahleinbauteile erfüllen die konstruktive Aufgabe der Fügung der Elemente und stellen einen biegesteifen Anschluss dar. Sie übertragen Beanspruchungen aus Normalkraft, Querkraft und Biegung und schließen die an den Elementenden entstehenden Ringzugkräfte kurz. Diese Funktionen erfordern zwingend einen schub- und zugfesten Anschluss zwischen Stahleinbauteil und Beton. Durch die Verstärkung des Anschlusses mittels AR-Glasgewebe sowie durch eine Zinkenverzahnung am Stahlring wird ein direkter Verbund mit dem faserverstärkten Beton erreicht. Anhand eines Prototypen im Maßstab 1:1 konnten die Funktionstüchtigkeit und die Dauerhaftigkeit der Herstellungs- und Verbindungstechnik gezeigt werden.