Seit Anfang der 60er Jahre werden im Sinne baustatischer Beanspruchung nichttragende Sandwichbauteile des Werkstoffsystems Stahlfeinblech/Poly urethanhartschaum besonders fur Hallenwiinde im Industriebau eingesetzt, wobei auch erstmalig die groi3technische kontinuierliche Herstellung ge lang. 1m Vortrag N 208 der Rheinisch-Westfiilischen Akademie der Wissenschaf ten: O. Jungbluth "Sandwichfliichentragwerke im konstruktiven Ingenieur bau" (1970) wurde ein Konzept dargestellt, die Sandwichtechnik dieses Ver bundsystems auch fur "tragende Beanspruchung" weiterzuentwickeln. Das Wissenschaftsministerium des Landes Nordrhein-Westfalen griff die Vor schliige auf und forderte dankenswerter Weise das hier vorgelegte For schungsprojekt, das an der Ruhr-Universitiit Bochum und an der Techni schen Hochschule Darmstadt durchgefuhrt wurde. Ziel dieser Forschungsarbeit und des am Institut Stahlbau der TH Darm stadt weitergefUhrten F orschungsfeldes "VerbundfHichentragwerke" ist die Forderung der Entwicklung weitgespannter Dachtragwerke als Trapezpro filplatten und Faltwerke mit Integration bauphysikalischer Eigenschaften wie Wiirmediimmung, Schall- und Brandschutz. Hierbei werden Werkstoff verbundsysteme auf anorganischer und organischer Basis, ihr Kurz- und Langzeitverhalten sowie das Trag- und Versagensverhalten der Bauteile und auch Konzepte fUr automatisierte moglichst kontinuierliche Herstell method en untersucht.

Inhalt

Entwicklungstendenzen im Bau von Stahlblechflächentragwerken.- 1.1 Gebräuchliche Bauformen weitgespannter Dächer.- 1.2 Blech in weitgespannten Flächendachtragwerken.- 1.3 Versteifungsmöglichkeiten von großflächigen Blechbauteilen.- 1.4 Sandwichbauweise und deren spezifische Probleme.- 2. Aufgabenstellung und Lösungsweg.- 3. Werkstoffe und Verbund.- 3.1 Stahlfeinblech.- 3.2 Kernwerkstoffe.- 4. Grundsätzliche Vorüberlequngen zur Formfindung.- 4.1 Diskussion möglicher Querschnittsformen.- 4.2 Tragverhalten von Faltwerken in Stahl/PUR-Sand-wichbauweise.- 4.3 Versagensverhalten von Faltwerken in Stahl-PUR-Sandwichbauweise.- 4.4 Konstruktive Ausbildung von Stahl/PUR-Sandwichfaltwerken.- 4.5 Zusammenfassung und restriktive Parameter im Formfindungsprozeß.- 5. Theoretische Grundlagen.- 5.1 Elastischer Verbund des Mehrschichtstabes.- 5.2 Knittern der Deckschichten.- 6. Querschnittsoptimierung.- 6.1 Zielfunktion der Optimierung.- 6.2 Parameter der Optimierung.- 6.3 Programm zur Optimierung.- 6.4 Ergebnisse der Optimierung.- 7. Traglastversuche an querschnittsoptirierten Stahl/PUR-Sandwichfaltwerken.- 7.1 Ziel der Großversuche.- 7.2 Modellmaßstab der Versuche.- 7.3 Beschreibung der Prüfkörper (Geometrie, Werkstoffe, Herstellung).- 7.4 Versuchsaufbau.- 7.5 Versuchs- und Meßprogramm.- 7.6 Versuchsergebnisse der Werkstoffprüfungen.- 7.7 Versuchsergebnisse der Großversuche.- 8. Traglastversuche an versteifungsprofilierten Stahlfeinblech/PUR-Sandwichplatten.- 8.1 Ziel der Detailversuche.- 8.2 Sickenprüfkörper.- 8.3 Versuchsaufbau der Sickenversuche.- 8.4 Imperfektionsmeßgerät.- 8.5 Ergebnisse der Sickenversuche.- 8.6 Auswertung der Ergebnisse der Sickenversuche.- 9. Zusammenfassung und Ausblick.- Literatur.- Bilderanhang.- Fotos 1 bis 3 Schubkriechversuche.-Fotos 4 bis 6 Versuchsaufbau der Großversuche.- Fotos 7 bis 9 Knitterwellen der Versuche A.- Fotos 10 bis 12 Knitterwellen der Versuche N1 bis N5.- Fotos 13 bis 15 Knitterwellen der Versuche N6 bis N9.- Fotos 16 bis 18 Versuchsaufbau der Sickenversuche.- Fotos 19 bis 21 Knitterwellen bei ebenen Deckschichten.- Fotos 22 bis 23 Versagensformen bei breiten Sicken.- Fotos 24 bis 27 Versagensformen bei schmalen Sicken.- Tafelanhang.- Tafel A: Durchsenkungen und Teilschnittgrößen des Dreischichtstabes bei elastischem Verbund.- Tafel B: Verformungszustand, Randebenen-Spannurgen und Bettungswerte beim Knittern von ebenen Deckschichten.- Tafel C: Flußdiagramm des Optimierungsprogrammes.