Das Trag-, Riss- und Verformungsverhalten von Stahlbeton-, Spannbeton-, nichtmetallisch bewehrten Strukturen und Hybridbauteilen sowie die Entwicklung effizienter, mechanisch basierter Modelle zur Beschreibung ihrer strukturellen Leistungsfähigkeit bilden den Kern der Forschung am Institut für Massivbau. Die Schwerpunkte der experimentellen und theoretischen Arbeiten umfassen
- den Einsatz neuer klimagerechter Materialien und Baustoffe (z.B. neue Betone und Bindemittel, R-Beton, nichtmetallische Bewehrungen aus Faserverbundkunststoffen),
- die Entwicklung und Erforschung von hochleistungsfähigen Kompositen (z.B. Textilbeton oder Carbonbeton) für den Strukturleichtbau,
- die Untersuchung von leistungsfähigen Stahl-Beton- oder Holz-Beton-Hybridbauteilen sowie neuen Verbindungsmitteln zwischen den Verbundpartnern (z.B. Verbunddübelleisten),
- das zirkuläre Bauen, einschließlich Ertüchtigen und Verstärken bestehender Bauwerke (z.B. Betonbrücken und Infrastrukturbauwerke, Verstärken durch den Einsatz von Carbonbetonschichten, anderen Verbundwerkstoffen oder externe Vorspannung),
- die Steigerung der Produktivität durch Modularisierung und Vorfertigung (z.B. Entwicklung von modularen Fertigteilsystemen, Decken mit Gebäudetechnikintegration, Fertig- und Halbfertigteilen für den Hoch- und Brückenbau),
- die Entwicklung neuer digitaler Fabrikationsverfahren (z.B. 3D-Druck von Beton, Integration von Bewehrung, Oricrete, Fließfertigungsmethoden),
- die experimentelle Charakterisierung auf Material-, Bauteil- und Tragstrukturebene und die Entwicklung maßgeschneiderter Prüfmethoden,
- die numerische Modellierung und Simulation des Material-, Bauteil- und Strukturverhaltens unter Berücksichtigung von Schädigung und nichtlinearem konstitutivem Verhalten (statisch, zyklisch).
- die Entwicklung von mechanischen Modellen für Stahl- und Spannbeton, Carbonbeton und Verbundkonstruktionen unter statischer und zyklischer Beanspruchung,
- sowie die Überführung analytischer Modelle in zuverlässige Bemessungsansätze für die Ingenieurpraxis, die Entwicklung anwendungsorientierter Konstruktionsregeln zur konstruktiven Durchbildung sowie die Implementierung der Ansätze in Normen und Regelwerke.
Die Erkenntnisse fließen durch die Mitarbeit in technisch-wissenschaftlichen Gremien und eine enge Zusammenarbeit mit der Industrie unmittelbar in aktuelle und neue Technologien für das Bauwesen ein.
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