Die Architektur

Zukunft des Bauens: Aufblasbarer Beton

Zukunft des Bauens: Aufblasbarer Beton

Forscher der TU Wien konnten ein neues System entwickeln, um eine aufblasbare Betonkonstruktion mit viel weniger Ressourcen als je zuvor zu schaffen.

Die Verwendung von Beton geht auf Jahrtausende zurück, als alte Zivilisationen damit großartige Strukturen errichteten. Seine Nützlichkeit hat den Test der Zeit überstanden und sich als integraler Bestandteil des modernen Bauens als würdig erwiesen.

Nach dem Aushärten kann Beton Druckkräften widerstehen, die erreichen und überschreiten 4000 PSI bis 10.000 PSI, je nach Anwendung und Zweck. Beton kann jedoch nach dem Aushärten einer Biegung und Auseinandersetzung nicht standhalten. Daher muss es in seiner endgültigen Form gegossen werden. Gegenwärtige Konstruktionen mit Beton basieren auf Holzrahmen und anderen Trägersystemen, um Beton beim Aushärten zu enthalten. Das Verfahren eignet sich hervorragend für den Bau vertikaler Strukturen, jedoch sind nicht alle Gebäude so.

Gebogene Betonschalen sind makellos stark und effizient, aber der Herstellungsprozess erfordert große Mengen an Ressourcen und Planung. Sogar die Schalung, die nur den nassen Beton enthält, benötigt zu viel Material, um gebaut zu werden. Während die Strukturen unglaublich effizient sind, ist der Bauprozess nicht.

Eine gute Nachricht ist, dass Forscher der Universität Tien Wien nun eine Methode entwickelt haben, um bereits ausgehärteten Beton in gekrümmte Kuppeln aufzublasen.

Bau von Kuppeln durch Aufblasen von Festbeton

Das Verfahren "Pneumatische Umformung von Festbeton (PFHC)" wurde von Dr. Benjamin Kromoser und Prof. Johann Kollegger am Institut für Tragwerksplanung erfunden. Die Idee ist bemerkenswert einfach und dennoch effektiv. Legen Sie ein Luftkissen darunter und stützen Sie es mit Spanngliedern ab, um eine flache Betonplatte in eine gebogene Betonschale zu verwandeln. Das Verfahren macht übermäßige Arbeits- und Materialmengen überflüssig, was zu einer erheblichen Reduzierung der Baukosten führt.

Wie funktioniert es?

Die Idee der neu optimierten Bauweise ist relativ grundlegend. Mehrere keilförmige Betonplatten werden auf eine ebene Fläche gegossen. Sobald der Beton ausgehärtet ist, wird ein darunter angeordnetes Luftkissen aufgeblasen. Spannglieder umspannen die gesamte Oberfläche und erhöhen die Spannung, um ein Verrutschen der Platten zu verhindern.

Der Bau eines Prototypgebäudes im Maßstab 1: 2 dauerte nur 2 Stunden. Es erreichte 2,90 Meter. Das Design enthielt Duellkurven, um die Geschicklichkeit der Methode zu beweisen.

„Wir haben uns nicht nur für eine einfache, rotationssymmetrische Form entschieden“, sagt einer der Forscher Benjamin Kromoser.

„Unser Gebäude ist etwas langwierig, es kann nicht in einfachen geometrischen Begriffen beschrieben werden. Wir wollten zeigen, dass mit unserer Technologie auch komplexe Freiformstrukturen entstehen können. “

Die vereinfachte und dennoch effektive Methode gibt Architekten beispiellose Freiheit, sich zu hocheffizienten Gebäuden zu erheben. Während der Prototyp relativ klein war, planen die Forscher den Bau viel größerer Gebäude.

„Mit dieser Technik ist der Bau von Muscheln mit einem Durchmesser von 50 Metern kein Problem“, sagt Johann Kollegger.

Aufblasbare Konstruktionen der nahen Zukunft

Die aufblasbare Bauweise wird wahrscheinlich große Implementierungen in vielen Anwendungen sehen. Der Prozess wird Bauzeiten, Kosten und Arbeitsaufwand erheblich reduzieren. Es wird höchstwahrscheinlich verwendet, um Tierkreuzungen, Überführungen sowie viele andere architektonische Entwürfe zu bauen.

Tierüberführung [Bildquelle: Tu Wein Universität]

Die neue Bauweise ist bereits patentiert und stößt bei Eisenbahnunternehmen wie der Österreichischen Bundesbahn (OEBB-Infrastruktur AG) auf großes Interesse. Die Zukunft des gekrümmten Bauens entwickelt sich zu der vielleicht wichtigsten Innovation, die das moderne Bauen seit vielen Jahren erlebt hat.

[Bildquelle: TU Wein Universität]

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Geschrieben von Maverick Baker

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