Die Stahlbetonbauweise entwickelte sich im 20. Jahrhundert zu einer der ökonomisch wichtigsten Bauweisen, wodurch das Tragverhalten von Stahl- und Spannbetonstrukturen bereits umfassend untersucht wurde. Der zukünftige Forschungsbedarf richtet sich nun vermehrt auf eine effizientere und progressivere Nutzung der verwendeten Baustoffe. Letzteres setzt voraus, dass die Tragmechanismen – insbesondere in Bauteilen im Realmaßstab – identifiziert und rechnerisch erfasst werden. Einhergehend sind zur Vermeidung von Kapazitätsengpässen in der Baubranche zudem radikale Veränderungen bei der Herstellung von Tragwerken erforderlich. Hier kommen digitalen Gesamtprozessen und neuen Bauverfahren eine Schlüsselrolle zu. Neben den klassischen Forschungsschwerpunkten in den Bereichen des Querkraft- und Durchstanztragverhaltens oder der Ermüdung richtet sich die Forschung am IMB auf modulare Bauweisen sowie automatisierte, additive Fertigungsverfahren.
Einzelfundament im Realmaßstab (2,7 x 3,0 x 0,65 m3) (links) und ein 16,5 m langer, nachträglich vorgespannter Träger
Mit einer Vielzahl an staatlich geförderten Forschungsprojekten finden am IMB fortlaufend Untersuchungen der grundlegenden Tragmechanismen und -reserven von Stahl- und Spannbetonwerken sowie zu neuen Fertigungsverfahren von Stahlbeton statt. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Quantifizierung unterschiedlicher Beton- und Stahltraganteile, die zur verfeinerten Modellfindung unerlässlich sind. Neben den Forschungsvorhaben betreut das IMB zahlreiche Industrievorhaben, bei denen die derzeit noch nicht normativ geregelten Bauweisen mit gesonderten Zulassungen eingesetzt werden.
Zu den Aufgaben eines wissenschaftlichen Mitarbeiters im Bereich Stahl- und Spannbetonbau gehören unter anderem:
- Akquise von Forschungs- und Praxisprojekten inkl. Unterstützung bei der Antragsstellung
- Planung, Durchführung und Auswertung von experimentellen Versuchen
- Numerische Untersuchungen unter Verwendung von Finite-Elemente-Software
- Analytische Modellfindung und Ableitung von Bemessungsansätzen
- Methodenentwicklung zur Herstellung von innovativen Bauteilen, zur experimentellen Untersuchung und Auswertung von Versuchen
- Betreuung von Praxisprojekten mit verschiedenen Zulassungsverfahren
- Mitarbeit in Fachgremien und Arbeitskreisen
- Vorstellung der Ergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen und in Fachzeitschriften
- Mitwirkung in der Hochschullehre
Modell einer am IMB entwickelten Segmentbrücke im Bauzustand (links) und Additive Fertigung von Beton (rechts)
Ausgewählte Projekte im Bereich Stahl- und Spannbetonbau:
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/18-durchstanzbewehrung
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/aktuelle-projekte/28-spannbetontraeger-ermuedung
https://www.imb.rwth-aachen.de/forschung/abgeschlossene-projekte/31-querkrafttragfaehigkeit