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Jointing Principles for Combination of Concrete Elements Produced by Different Additive Manufacturing Processes

Mit den additiven Fertigungsverfahren (AM) Partikelbett-, Extrusions- und Spritzbetonverfahren (3D-Betondruck) können ressourcenschonende und statisch optimierte Betonbauteile aus z. B. mittels Vorspannung zusammengespannten AM-Segmenten hergestellt werden. Die Ausführung der Fugen ist hierbei von besonderer Bedeutung und spielt eine entscheidende Rolle für die Montage der AM-Segmente auf der Baustelle, das Tragverhalten der AM-Bauteile sowie die praktische Umsetzung der AM-Verfahren.

Aus diesem Grund sollen in diesem Teilprojekt des SFB/TRR 277 – Additive Manufacturing in Construction - The Challenge of Large Scale – die Ausführung, der Herstellungsprozess und die Tragfähigkeit der Fugen von (vorgespannten) AM-Betonsegmenten unter Berücksichtigung der unterschiedlichen AM-Verfahren und der variablen Belastungssituationen untersucht werden. Zu Beginn des Teilprojekts sollen in WP 1 mögliche Ausführungsarten von Trockenfugen erforscht und zusammengestellt werden. Der Herstellungsprozess der bevorzugten Trockenfugenausführungen soll anschließend in WP 2 evaluiert und erste Versuche an trockenen Fugenausschnitten unter Druck durchgeführt werden. Mit diesen Erkenntnissen werden in WP 3 Probekörper mit Trockenfugen hergestellt und hinsichtlich ihrer Beanspruchbarkeit (unter vorwiegender Schubbeanspruchung) untersucht. Aus den Ergebnissen wird ein Anwendungskatalog und ein Berechnungsansatz für Trockenfugen von AM-Segmenten abgeleitet. Anschließend werden AM-Segmente mit Trockenfugen hergestellt und adaptiv zu ersten Segmentträgern zusammengesetzt (WP 4). Das Tragverhalten der Träger wird experimentell und numerisch untersucht sowie zur Validierung des entwickelten Berechnungsansatzes herangezogen.

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Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Projektbeteiligte Forschungseinrichtungen:

Technische Universität Braunschweig
Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB)
Fachgebiet Massivbau
Prof. Dr.-Ing. Martin Empelmann

Technische Universität Braunschweig
Institut für Tragwerksentwurf
Prof. Dr.-Ing. Harald Kloft

Förderdauer/Laufzeit: 2020-2023

Ansprechpartner: Habib Khalaf, M.Sc.

 

 

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