Adaptive Tragwerke - Aktuelle Forschungen im Ultraleichtbau

Im Hinblick auf die nachhaltige Gestaltung der gebauten Umwelt ist die Optimierung und Gewichtsminimierung tragender Konstruktionen ein wichtiges Forschungsfeld. Das Konzept der adaptiven Tragwerke bietet hier einen neuen Ansatz. Die Eigenschaft, auf veränderliche Beanspruchungen zu reagieren, birgt erhebliche Potentiale hinsichtlich der Leistungssteigerung von Tragkonstruktionen. Der vorliegende Artikel stellt aktuelle Forschungsarbeiten im Bereich adaptiver Tragstrukturen dar. Dabei erfolgt zunächst eine Darstellung der Grundkonzepte adaptiver Systeme. Anschließend wird ein kurzer Überblick über die allgemeine Entwicklung adaptiver Tragwerke im Bauwesen gegeben. Aufbauend darauf werden Ergebnisse aktueller Arbeiten im Bereich der Adaptivität bei Schalentragwerken präsentiert. Die Untersuchungen belegen erfolgreich die Potentiale der Adaptivität hinsichtlich der Minimierung auftretender Bauteilbeanspruchungen und der aktiven Kompensation von Schwingungen. Abschließend werden in diesem Bericht weiterführende Untersuchungen dargestellt.

Adaptive structures - Current research in the field of ultra lightweight structures.
In light of the importance of sustainability in the built environment, the optimization and weight minimization of structural systems is an important field of research. In this context, the concept of adaptive structures offers a new approach. The ability to react to variable loading conditions offers the potential to significantly increase the efficiency of load carrying systems. This paper presents current research in the field of adaptive structures. The basic concepts of adaptive systems are described, followed by a brief review of the general development of adaptive structures in civil engineering. Results of current investigations into adaptive shell structures are then presented. These investigations successfully demonstrate the potential of adaptive structures, both with respect to minimization of stresses in the structural components as well as to active damping of vibrations. The paper concludes with an overview of future research areas.