Bausystementwicklung für weitgespannte Faserverbundkonstruktionen

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), EXC 2120: Exzellenzcluster IntCDC: RP11

2019 - 2022

BAUSYSTEM- UND MATERIALSYSTEMENTWICKLUNG FÜR WEITGESPANNTE, FASERVERSTÄRKTE STRUKTUREN
Das Projektziel ist die Entwicklung von kernlos gewickelten Faserverbund-Bausystemen mit verbesserter Gesamtleistung und Zuverlässigkeit. Die vier Hauptherausforderungen eines kernlos gewickelten Faserverbund-Bausystems (FVK) sind: Fugendesign, Verständnis des strukturellen Systems, Umweltauswirkungen und die Integration in ein architektonisches Konzept.
An den Fugen können sich höhere Spannungen ansammeln, was die Verbindungen zu einer der wichtigsten Herausforderungen im Bausystem macht. Sie müssen angegangen werden, um die Gesamtleistung und Effizienz des Systems zu verbessern. In der strukturellen Entwurfsphase von kernlos gewickelten Filamentstrukturen (CFW) werden erhebliche Abstraktionen vorgenommen, die zu einem konservativeren Verständnis des Systems führen können. Die einzige Möglichkeit, das Gesamtverständnis des strukturellen Systems zu verbessern, ist die Durchführung von Messungen unter realen Bedingungen. Um dies über die Lebensdauer einer Konstruktion zu erreichen, wird ein System zurm Structural Health Monitoring (SHM) in die FVK-Komponenten integriert. Der ökologische Fußabdruck des Materials ist eine weitere Herausforderung. Dieses Projekt wird sich mit möglichen, nachhaltigen Materialalternativen zu den Kohlenstoff-/Glasfaser-Epoxid-Materialsystemen befassen.
Für eine ganzheitliche Bewertung dieser Herausforderungen müssen sie architektonisch in das gesamte Gebäudesystem integriert werden. Daher zielt dieses Projekt auf die Entwicklung integrierter Füge-, Sensorik- und Materialstrategien ab.

ITKE - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart
Prof. Dr. Jan Knippers, Marta Gil Pérez
ICD - Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung, Universität Stuttgart
Prof. Achim Menges, Niccolò Dambrosio
ITFT - Institut für Textil- und Fasertechnologien, Universität Stuttgart
Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser, Pascal Mindermann