Pneumatic forming of hardened concrete – building shells in the 21st century

Abstract

The production of the formwork and falsework for shells built using conventional construction methods requires considerable input. As is known, labour costs in industrialized countries have increased over recent decades in comparison to the costs for construction materials. Consequently, the practical application of shells has decreased and the aforementioned building technique has hardly been employed in the last 30 years. Recently, architects and engineers started to integrate free-form concrete surfaces in their building designs once again. State-of-theart design software and industrial engineering methods save costs and provide the technologies for building shells in an economic way. One example of an impressive posttensioned shell structure measuring 93 × 52 m was built in Chiasso, Switzerland [7]. The formwork, shown in Fig

Die praktische Umsetzung von neuen ressourceneffizienten Bauverfahren als Katalysator für Innovation im konstruktiven Ingenieurbau

“…Das von den Autoren an der TU Wien entwickelte Bauverfahren „Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC)“ stellt zu den bekannten klassischen Schalenbauverfahren eine ökologisch und wirtschaftlich vorteilhafte alternative Baumethode dar. Wie in beschrieben, wird zu Beginn eine ebene Betonplatte mit keilförmigen Aussparungen hergestellt. Diese wird mithilfe eines darunter angeordneten Pneus und durch zusätzlich Vorspannung von am Umfang angeordneten Spannlitzen zu einer zweifach gekrümmten Schale verformt.…”

“…Neben analytischen und numerischen Berechnungen wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Diese beinhalteten u. a. zwei Serien von Vierpunktbiegeversuchen , Fugenzugversuche , Verbundversuche , Dehnkörperversuche und Berstversuche an pneumatischen Strukturen mit unterschiedlichen Folienmaterialien und Beschichtungen. Begleitend wurden stetig die Frischbeton‐ und Festbetoneigenschaften sowie die Eigenschaften der getesteten Bewehrungsmaterialien getestet.…”

Aktives Verformen von ausgehärteten Betonelementen zur Herstellung von räumlich gekrümmten Betonflächen

“…Der Beton und die verwendete Bewehrung müssen dabei in der Lage sein, die erforderlichen Dehnungen aufzunehmen. Wie in beschrieben, haben das Betonalter, die Betonfestigkeit sowie die Betonzusammensetzung nur geringe Auswirkungen auf die Verformbarkeit dünner Betonplatten. Die für die Verformung notwendigen Dehnungen werden demnach vorwiegend durch Dehnungen der Bewehrung und Rissbildung im Beton aufgenommen.…”

“…Bis dato wurde das Verformungsverhalten von Betonplatten als formgebendes Element im Detail nur an 50 mm dicken Betonplatten untersucht . Um das Verformungsverhalten von Betonplatten mit 100–120 mm Dicke zu überprüfen, wurde eine Versuchsserie mit 16 Biegeversuchen durchgeführt.…”

Non-Reinforced Foam Filled Modules for Rapidly Assembled Post Disaster Housing

“…Up to now, however, this system scarcely applied as a structural pneumatic formwork. The general application of this technique is mostly limited to the erection and setup of domes and arches [47]. Employing the PUR and a pneumatic formwork, this study develops an effective post-disaster housing system that can significantly contribute to PDH management ( Figure 3).…”