Leichte Platten aus Beton mit biaxialem Lastabtrag als bionische Strukturen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Martina Schnellenbach-Held
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198421558

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer leichten tragfähigen Plattenstruk-tur mit biaxialem Lastabtrag und naturinspiriertem Kraftfluss. Die Arbeit umfasst die Adaption von natürlichen Strukturen für den Betonbau mit der Maßgabe, hochfestes Material an hoch belasteten Stellen und leichtes Material an weniger belasteten Stellen bei gleichzeitiger Formoptimierung einzuset-zen. Durch den Einsatz Evolutionärer Algorithmen und unter Berücksichtigung der biologischen Wachstumsregel sollen die adaptierten Strukturen optimiert werden. Es werden drei Grundstrukturen nach natürlichen Vorbildern: Hohlkörper, Formen wie beispielsweise Vouten, Rippen und Krümmungen sowie spinnennetzartige Bewehrungsanordnungen für Plattensysteme adaptiert. Anschließend werden physikalisch nichtlineare Finite-Elemente- Analysen durchgeführt, um die nachfolgend ausgeführten Versuche an den Plattenstrukturen zu verifizieren. In der zweiten Forschungsphase werden Ingenieurmodelle für die optimierten Plattenstrukturen entwickelt. Abschließend soll auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse ein Entwurfs- und Bemessungskonzept für die naturinspirierten optimierten Plattenstrukturen entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1542: Leicht Bauen mit Beton - Grundlagen für das Bauen der Zukunft mit bionischen und mathematischen Entwurfsprinzipien