Herstellung von Schalentragwerken aus Beton mit der "Pneumatic Wedge Method" - Ein neues Bauverfahren für den Bau von zweifach gekrümmten Betonflächen mithilfe von pneumatischer Schalung

Der hohe Aufwand für Schalung und Rüstung machte Betonschalen in den letzten Jahrzehnten zunehmend unwirtschaftlicher, bis der Neubau in den 1970er-Jahren annähernd stagnierte. Der vorliegende Beitrag beschreibt ein neu entwickeltes Schalenbauverfahren mithilfe von pneumatischer Schalung. Eine ebene, vollständig ausgehärtete bewehrte Betonplatte wird durch gleichzeitiges Aufblasen und Vorspannen zu einem mehrfach gekrümmten Schalentragwerk verkrümmt. Um die großen Dehnungen in Ringrichtung aufnehmen zu können, werden keilförmige Auslässe aus der Platte ausgespart. Die großen auftretenden Krümmungen in den Querschnitten der einzelnen blütenblattförmigen Betonelemente werden durch die Bewehrung in Form von nichtrostenden Stahlseilen aufgenommen. Nach Abschluss des Verkrümmungsvorgangs werden die Spannlitzen an der Verankerung verkeilt und die Baufugen zwischen den einzelnen Elementen verspachtelt. Durch den geringen finanziellen Aufwand für die pneumatische Schalung und die kurze Bauzeit können Kosten und Ressourcen gespart und Schalentragwerke wirtschaftlich hergestellt werden.

Building shell structures out of reinforced concrete using the “Pneumatic Wedge Method”
A new construction method called “Pneumatic Wedge Method” was invented at the Institute for Structural Engineering at Vienna University of Technology. The idea behind this new construction method is to build concrete shells with double curvature originating from an initially plane plate. During the transformation process, the elements of hardened concrete are bent until the final form of the shell structure is reached. The steel ropes (5 mm diameter), used as reinforcement, are able to absorb the occurring strains during the distortion. Pneumatic wedges, mounted between the concrete elements, protect the thin foil used as lifting formwork and regulate the distance of these concrete elements during the transformation process. Additional post-tensioning cables support the shaping process and are locked at the anchor bodies to fix the form of the concrete shell. Finally the joints between the elements are filled with grout.