Errichtung modularisierter Schalendächer mit vorgespannten Trockenfugen

Die in den letzten Jahrzehnten exponentiell angestiegene Betonproduktion hat einen hohen Rohstoffverbrauch und einen großen Anteil an den weltweiten CO‐Emissionen zur Folge. Für einen schonenderen Ressourceneinsatz können materialeffiziente Strukturen wie Schalentragwerke, die an den Kraftverlauf angepasst sind, zugrunde gelegt werden. Aufgrund ihrer gekrümmten Geometrie ist die Herstellung von Schalentragwerken häufig aufwendig. Das modulare Bauen mit industriell vorproduzierten Betonbauteilen kann dabei einen Beitrag zu effizienteren Produktions‐ und Errichtungsprozessen leisten, sodass Vorteile der Vorfertigung mit den Vorteilen materialeffizienter Tragstrukturen kombiniert werden. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur Modularisierung von einfach gekrümmten Schalentragwerken vorgestellt und eine Methode zur schnellen Errichtung gekrümmter Strukturen mit vorproduzierten einzelnen Fertigteilen und vorgespannten Trockenfugen aufgezeigt. Die Machbarkeit wird mit experimentellen Untersuchungen demonstriert.

The exponential growth of concrete production in recent decades has led to a high raw material consumption and a large amount of CO emissions. To minimise the use of resources, material‐efficient structures such as shell structures, which are adapted to the distribution of forces, can be used as a basis. However, due to their curved geometry, these structures involve a complex construction process. Modular construction with industrially prefabricated concrete components can contribute to more efficient production and construction processes, combining the advantages of prefabrication with the benefits of material‐efficient load‐bearing structures. This article presents a concept for the modularisation of simply curved shell structures and demonstrates a method for the rapid erection of curved structures with prefabricated individual precast elements and prestressed dry joints. The feasibility is demonstrated by experimental investigations.