Schwinduntersuchungen zu einer fugenlosen 24,4 m langen Carbonbetonschale – ZiE TWIST

Abstract

Für die Errichtung des Carbonbetonhauses CUBE waren umfangreiche Untersuchungen zur Festlegung von Materialkennwerten ungeregelter Baustoffe, von neuen Anwendungsbereichen bereits zugelassener Bauprodukte und von untypischen Bauweisen erforderlich, die Voraussetzung für die Erlangung von Zustimmungen im Einzelfall (ZiE) und vorhabenbezogenen Bauartgenehmigungen (vBG) waren. Im vorliegenden Beitrag werden einige der Untersuchungen zur Erlangung der ZiE/vBG für den Gebäudeteil TWIST vorgestellt. Zunächst wird erläutert, wie die Schwindmaße der Betone für die Trag‐ und Wetterschalen der TWIST‐Elemente ermittelt wurden. Anschließend widmet sich der Beitrag dem Schwindverhalten von zwei 24,4 m langen Plattenstreifen, die einen Ausschnitt aus dem ebenso langen TWIST‐Element darstellten. Die Untersuchungen gestatteten Prognosen zum Verformungsverhalten der Carbonbetonwetterschale. Basierend auf den gemessenen bzw. durch Modellkalibrierung ermittelten und schließlich in der ZiE/vBG erfassten Werten konnten die Verformungen der Carbonbetonschalen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit rechnerisch realitätsnah bestimmt werden. Sie waren so gering, dass die Schalen auf der Baustelle fugenlos hergestellt werden konnten.

Übersicht über die im CUBE verwendeten Materialien

“…[18,26], im TWIST zur Verbindung von Wetter-und Tragschale und damit im ungeregelten Nutzungsbereich, vgl. [25]. Für die geringere Einbindetiefe konnte auf eine bereits erteilte ZiE zurückgegriffen werden [48]; beim TWIST unterschieden sich zusätzlich aber noch Herstellverfahren und Einsatzort.…”

“…Die Abdichtungsebene des als Umkehrdach konzipierten TWIST-Dachs befindet sich auf der Tragschale [25]. Auf den Beton C20.2 grau wurde über einen bituminösen Vor anstrich als Haftbrücke (Fabrikat Bauder Burkolit Plus [50]) eine kaltselbstklebende bituminöse Abdichtungsbahn mit verschweißten Nähten aufgebracht (Fabrikat Bauder TEC KSA VL 35 [51]).…”

“…225.000 N/mm 2 (Kette) lt. Produktdatenblatt [27] wurden erfüllt. Für Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG), d. h. zur Berechnung von Verformungen der Bild 5 Spannungs-Dehnungs-Diagramm für Nachweise im GZG, bezogen auf das Textil (Index tex) oder den Beton (Index c) (solidian Q85; nicht maßstäblich) Stress-strain diagram for design in the serviceability limit state related to the textile (index tex) or the concrete (index c) (solidian Q85; not to scale)© Angela Schmidt und Michael Frenzel, nach[38]…”

ZiE für Carbonbetonbauteile in Halbfertigteil‐ und Fertigteilbauweise im Gebäudeteil BOX des CUBE

“…besteht aus zwei gleichen, sich von der Senkrechten in die Horizontale verwindenden Carbonbetonschalen mit Sandwichaufbau [4,7,8], der in Spritzbetonbauweise errichtet wurde [9]. Im dritten Teil der ZiE wurde die Herstellung von inneren Trennwänden aus Carbon beton geregelt.…”

“…Teils der ZiE durchgeführt wurden. Ausführliche Informationen sind in [3] zu finden. ten die realen Querschnittsabmessungen dokumentiert.…”