Entwurf von geeigneten Schalenformen für die "Pneumatic wedge method"

Abstract

Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die mögliche Bandbreite von geeigneten Schalenformen für die -Pneumatic wedge method- darzustellen und in weiterer Folge das Potential des Verfahrens zu veranschaulichen. Der erste Teil befasst sich mit der Geschichte des Werkstoffes Beton bzw. Stahlbeton sowie der Entwicklung des Schalenbaus. Anhand von Analysen diverser repräsentativer Schalenbauwerke vom Anfang des 20. Jahrhunderts bis in die Gegenwart wird darauf genauer eingegangen. Es folgt eine Beschreibung der Entstehung der -Pneumatic wedge method- sowie deren Funktionsweise. Durch die Analyse unterschiedlicher Geometrien bezüglich deren Tauglichkeit für dieses Verfahren wird ein breites Spektrum von möglichen Schalenformen aufgezeigt, die auf diese Weise konstruiert werden könnten. Es wurde zudem eine Form ausgewählt, die im Versuch im Maßstab 1:5 getestet wurde und momentan für einen 1:1-Großversuch vorbereitet wird. Diese Vielzahl an möglichen Formen und Formvariationen zeigt das Potential der Methode. Mit Hilfe von Visualisierungen werden außerdem eine Reihe von Einsatzmöglichkeiten der so konstruierten Schalen dargestellt.

The aim of this diploma thesis is to show the possible range of shell shapes, which are applicable to be built using the -pneumatic wedge method-. Additionally the potential of the method will be clarified. Firstly a short historical summary of concrete, respectively reinforced concrete together with the evolution of shell constructions, is given. To amplify on this, it is followed by descriptions of existing representative shell structures of the early 20th century until today. Therein the development and functioning principles of the -pneumatic wedge method- are explained. The analysis of different geometries shows their suitability concerning the method and demonstrates the breadth of possible shapes that could be built by using this technique. Furthermore a particular form was chosen and tested on a scale of 1:5 and is currently being prepared for an actual size attempt. This wide range of possible forms and form variations demonstrates the potential of the method. In addition, there are various possible fields of application for this technology which is illustrated by Visualisations.