P 199: Tragfähigkeit und Verformungsverhalten von Scheiben aus Sandwichelementen mit Stahldeckschichten und PUR-Hartschaumkern

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ISBN: 3-930621-29-0 Artikelnummer: 763e41353cfc Kategorien: ,

Beschreibung

Sowohl im Bauwesen als auch im Fahrzeug- und Containerbau werden Sandwichelemente mit Stahldeckschichten und PUR -Hartschaumkernen eingesetzt. Sie vereinen die drei wichtigen Aspekte „Tragwirkung“, „Raumabschluß“ und „Wärmedämmung“ bei großformatigen Leichtbaukonstruktionen in einem Bauteil. Hierbei ist für den planenden und aufstellenden Ingenieur die Tragwirkung also die Beanspruchbarkeit der Bauteile, von primärer Bedeutung. Während bei Stahltrapezprofilen der Einsatz als Schubfeld gebräuchlich ist, blieb die Scheibenwirkung von Sandwichelementen für die Tragwirkung bisher unberücksichtigt. Diese Tragwirkung kann jedoch bei der Überleitung des Dachschubes, bei der Abtragung der Wandeigenlast, bei der Aussteifung ganzer Gebäude und insbesondere bei der Stabilisierung der Unterkonstruktion herangezogen werden.
Auf das Verformungsverhalten von Scheiben aus Sandwichelementen haben die Verschiebungen in den Verbindungen einen wesentlichen Einfluß. Die Elementverformungen nehmen im Gegensatz zu Trapezprofile eine nur untergeordnete Größenordnung an.
Das Ziel des Forschungsprojektes bestand darin, das Trag- und Verformungsverhalten von aus Sandwichelementen gebildeten Schubfeldern näher zu untersuchen, um mit den gewonnenen Ergebnissen den Anwendungsbereich dieser Bauelemente hinsichtlich ihrer Scheibenwirkung zu erweitern.
Ein Ergebnis der Untersuchungen besteht in der Herleitung eines zur Handrechnung geeigneten Berechnungsmodelles zur Bestimmung der Schubfeldsteifigkeit. Darüber hinaus wird dargestellt, wie sich mit Hilfe des gleichen Algorithmus die Schraubenkräfte für diesen Beanspruchungszustand ermitteln lassen. Die Berechnungsansätze konnten anhand der durchgeführten Versuche verifiziert werden.
Mit diesen Resultaten kann die Scheibenwirkung der Sandwichelemente ausgenutzt werden. Vorteile können damit durch

– Einsparen von Verbänden in Dach- und Wandkonstruktionen zur Stabilisierung des Gesamtgebäudes,
– Abmagerung der Unterkonstruktion durch planmäßiges Abtragen der Kräfte in der Ebene der Sandwichelemente durch Schubfeldwirkung und durch
– höhere Ausnutzbarkeit der Unterkonstruktion bzw. vermehrten Einsatz von dünnwandigen, kaltgeformten Profilen als Unterkonstruktion infolge der Stabilisierung durch wegelastische Bettung mittels des Sandwichelementes

erzielt werden. Damit wird ein Beitrag zum wirtschaftlicheren Bauen geleistet.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
1994

Autoren:
Univ.-Prof. tekn.dr, HonDSc R. Baehre, Dipl.-Ing. T.s Ladwein