Wettbewerbe
Rüsch-Forschungspreis des DBV für ultra-leichte hybride Beton-Stahl-Träger
Dr.-Ing. Georgios Gaganelis (Foto: DBV)
Zum Abschluss des gelungenen Deutschen Bautechnik-Tags im Onlineformat hat Dr.-Ing. Georgios Gaganelis vom Lehrstuhl für Massivbau der Ruhruniversität Bochum (Bild 1) und Co-Autor des kürzlich bei Ernst & Sohn erschienenem Buches „Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Klimaschutz” am 18.März 2021 den Rüsch-Forschungspreis des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins DBV für seine Arbeit „Ultra-leichte, hybride Beton-Stahl-Träger“ bekommen.
In der Arbeit wird ein Topologieoptimierungsansatz entwickelt, der imstande ist, die Druckaffinität von Beton und die Zugaffinität von Stahl zu berücksichtigen. Die Methode wird auf einen konventionellen Stahlbetonbalken angewendet. Das Optimierungsergebnis wird dann in zwei Alternativstrukturen überführt: einerseits in ein Stahlbeton-Fachwerk und andererseits in ein Hybridfachwerk, bestehend aus ultrahochfestem Beton und Profilstahl S355 (Bild 2).
Das Optimierungsergebnis wird in zwei Alternativstrukturen überführt. (Grafik: Dr.-Ing. Georgios Gaganelis)
Das Gewicht des Hybridfachwerks ist um 83% geringer und das des Stahlbeton-Fachwerks um 53% als das des Referenzbalkens. Experimente zeigen, dass beide Strukturen eine signifikant höhere Steifigkeit aufweisen, bei Einhaltung der maximalen Traglast (Bild 3). Zudem offenbaren Untersuchungen zum Umwelteinfluss, dass die materialinduzierten CO2 Emissionen des Referenzbalkens von den optimierten Strukturen um 40–44% reduziert werden können.
Experimente zeigen, dass beide Strukturen eine signifikant höhere Steifigkeit aufweisen, bei Einhaltung der maximalen Traglast (Grafik: Dr.-Ing. Georgios Gaganelis)
Weiters erhielt Dr.-Ing. Daniel Wegner von der TU München für seine Arbeit „Additive Fertigung von Betonstrukturen mit der Selective Paste Intrusion“ ebenso den Rüsch-Forschungspreis 2021.
