Fostabericht P 794 - Innovative Verankerung von Sandwichelementen - Neue Einsatzmöglichkeiten für den Stahlleichtbau durch die Entwicklung und Optimierung der BefestigungsmethodenFostabericht P 794 - Innovative Verankerung von Sandwichelementen - Neue Einsatzmöglichkeiten für den Stahlleichtbau durch die Entwicklung und Optimierung der Befestigungsmethoden

P 794 – Innovative Verankerung von Sandwichelementen – Neue Einsatzmöglichkeiten für den Stahlleichtbau durch die Entwicklung und Optimierung der Befestigungsmethoden

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P794

ISBN: 978-3-942541-37-4 Artikelnummer: P794 Kategorien: ,

Beschreibung

P 794 – Innovative Verankerung von Sandwichelementen – Neue Einsatzmöglichkeiten für den Stahlleichtbau durch die Entwicklung und Optimierung der Befestigungsmethoden

Vor allem im Industriebau kommen in Deutschland häufig bauaufsichtlich geregelte Sandwichelementen als Wand- und Dachfassadenelemente zum Einsatz. Sandwichelemente sind großflächige Verbundtafeln, die zumeist aus äußeren metallischen Deckblechen und einem inneren wärmedämmenden Kernwerkstoff bestehen. Dies können z.B. Stahldeckbleche mit und ohne Profilierung sein, die durch einen wärmedämmenden Polyurethanhartschaum schubsteif miteinander
verbunden werden.
Die Befestigung von Sandwichelementen erfolgt über Schrauben, die für eine Anwendung bauaufsichtlich zugelassen sein müssen. Sofern nicht eine gesonderte verdeckte Befestigung der Elemente in den Fugen erfolgt, werden diese in Form einer Durchsteckmontage von außen an der tragenden Unterkonstruktion verankert. Diese Befestigungsweise hat jedoch einige Nachteile. So werden die von außen sichtbaren Schraubenköpfe häufig als störend empfunden, zudem bildet die Schraube in Durchsteckmontage eine Wärmebrücke im Sandwichpanel. Aus diesem Grund ist eine einseitiasge, flexibel anwendbare aber das Sandwichelement nicht durchdringende Verankerung für Sandwichelemente sinnvoll. Zudem würde solch eine Verankerung auch die Befestigung von Lasten, z.B. durch abgehängte Leitungen oder Ähnlichem, in das Sandwichelement ermöglichen.
Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens zur Entwicklung innovativer einseitiger Verankerungen an Sandwichelementen werden umfangreiche experimentelle, numerische und analytische Untersuchungen zu möglichen einseitigen Verankerungen vorgestellt. Dazu wurde zunächst das lokale Tragverhalten von Sandwichelementen bei einer typischen direkten Verankerung untersucht. Das Verständnis zum lokalen Lastabtrag von Sandwichelementen bei einer üblichen Schraubenverankerung diente im Anschluss dazu innovative einseitige Verankerungen zu entwickeln. Systematisch wurden verschiedene einseitige Verankerungen experimentell und numerisch auf Ihre Anwendbarkeit hin untersucht. Dabei wurde der Einsatz von Dünnblechschrauben im äußeren Deckblech ebenso betrachtet wie die Herstellung eines konischen Hinterschnittes oder die Kombination verschiedener Verklebungen auf dem Deckblech und mit dem Schaumkern. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass es nicht nur möglich ist, Sandwichelemente einseitig zu verankern, sondern dass dies auch sinnvoll sein kann. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Arbeit können einseitige Verankerungen an  Sandwichelementen weiterentwickelt und zur Produktreife gebracht werden.
Das IGF-Vorhaben 16066 N der  Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V., Düsseldorf, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Vorhaben wurde an der Technischen Universität Dortmund vom Lehrstuhl Stahlbau durchgeführt.

Autoren:
D. Ungermann, S. Lübke

Veröffentlichung:
2014