Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich Technische Universität Berlin, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau
Prof. Dr.-Ing. Sven Simon Universität Stuttgart, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Dr.-Ing. Alex Hückler Technische Universität Berlin, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau
Martin Rettinger, M. Sc. Technische Universität Berlin, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau
Andre Prziwarzinski, M. Sc. Technische Universität Berlin, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau
Peter Gänz, M. Sc. Universität Stuttgart, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Jajnabalkya Guhathakurta, M. Sc. Universität Stuttgart, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
The objective of this project is to create calculation bases for modularised load-bearing structures made of post-tensioned CFRP-reinforced concrete with dry joints for individual bridge, building and industrial construction. Structures made of CFRP-reinforced concrete are particularly economical if the CFRP reinforcement can be used to post-tension the concrete elements. CFRP post-tensioning allows for slimmer cross-sections, resulting in a more economical design that is durable and saves material. In the proposed project, load-bearing structures are segmented in such a way that they enable efficient construction after high-precision production and modular assembly with subsequent post-tensioning [1]. This construction method is efficient because the use of non-corrosive CFRP tendons allows to join the modules with a dry joint without additional corrosion protection. The modular construction targeted within the priority programme, while observing a limit for the individual module weight of one ton, means a large increase in the number of modules and thus an increase of joints and their importance and costs. Therefore, this project focuses on the joining principles of the targeted modular construction using carbon tendons and the characterisation, measurement and tolerance analysis of joint surfaces using industrial computed tomography. Furthermore, the concrete microstructure in heavily loaded areas shall be examined for inhomogeneity or air voids by using CT in order to predict accurate material strengths. Thus, the safety factor for the material can be adjusted. These adjustments can significantly increase cost efficiency of the modular construction method targeted in the priority programme.
Industrial computed tomography is used in mechanical engineering for quality control (non-destructive testing = NDT) and dimensional measurement of workpieces, see figure 2 a). This is also relevant for the project presented here, in which joint surfaces are analysed in digital form regarding their tolerances using computed tomography, see figure 2 b). In the first phase of the priority programme in this project the so-called dimensional measurement based on computed tomography as a method of characterisation for joints and joining methods in the loaded and unloaded state shall be applied. In the second phase, the applied computed tomography methods shall be integrated in a flow production process. This concept corresponds to the so-called inline computed tomography for 100%-inspection of all building components in production, which is currently investigated and applied in mechanical engineering production technology.
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Link zum Artikel
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Last update: Dec 18, 2023
