Allgemeines

Die unterschiedlichsten Einsatzgebiete des Betons – Hochbau, Industriebau und Bauten der Infrastruktur - zeigen die Vielseitigkeit dieses Baustoffes. Vor allem seine sehr guten Trag- und Verformungseigenschaften machen den Baustoff als Konstruktionsmaterial unverzichtbar. Beton ist formbar und lässt sich für die jeweiligen Randbedingungen zuverlässig bemessen. Trotz der vorhandenen Kenntnisse über das mechanische Verhalten sind weiterhin Detailfragestellungen zu bearbeiten sowie Innovationen zu untersuchen und weiterzuentwickeln.

Die Anforderungen an Bauwerke werden immer größer. Bauteile sollen bei gleicher Tragfähigkeit immer schlanker ausgebildet werden. Der Entwurf von innovativen, leichten und filigranen Tragstrukturen aus Beton kann durch eine optimierte Formgebung sowie durch den Einsatz leistungsfähiger, neuartiger Betone vollzogen werden. Als bekannter Beton-Baustoff neben den Normalbetonen kann beispielsweise (hochfester) Konstruktionsleichtbeton oder mikrobewehrter Ultrahochleistungsbeton (UHPC) eingesetzt werden. UHPC gehört zu den aktuellsten Entwicklungen im Bereich der Beton-Baustoffe. Dieser sehr leistungsfähige moderne Baustoff besitzt eine sehr hohe Festigkeit und erfährt beispielsweise durch den Einsatz dünner und engmaschiger Bewehrungsgitter die nötige Duktilität, um diesen neuartigen Baustoff in Zukunft in Bauprojekten einsetzen zu können. Baustoffe wie UHPC ermöglichen planenden Ingenieure und Architekten damit eine größere Gestaltungsvielfalt hinsichtlich der Tragfähigkeit aber auch der Formgebung. Detaillierte Untersuchungen hinsichtlich des Materialverhaltens ermöglichen eine zuverlässige Anwendung dieser neuen Baustoffe.
Eine weitere Form der Optimierung von Betonstrukturen kann durch den Einsatz von Verdrängungskörpern im Beton geschehen. Hierdurch wird das Eigengewicht und der Materialbedarf verbessert. Auf diese Weise entstehen leichte, kostengünstige und ressourcenschonende Konstruktionen.

Für die o. g. Fragestellungen, zur Entwicklung und Optimierung von Bauteilen und Beton-Baustoffen wird das Trag- und Verformungsverhalten von Stahl- und Spannbetonbauteilen am Institut für Massivbau untersucht. In der eigenen Versuchshalle mit bundesweit einzigartigen Großgeräten und Prüfmaschinen können Detailuntersuchungen sowie Großversuche (mit klimatischen) Randbedingungen durchgeführt werden. Auf der Basis der experimentellen Untersuchungen werden entsprechende Ingenieurmodelle ausgearbeitet und das mechanische Verhalten kann (auch numerisch) beschrieben werden. Schließlich wird ein wirklichkeitsnahes Berechnungsmodell, oft unter Durchführung nichtlinearer Finite Elemente Analysen, entwickelt.