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Beanspruchungsoptimierte Faltungen aus Stahl für selbsttragende Raumfaltwerke


Juan Musto, Max Lyon, Martin Trautz, Leif Kobbelt
Bautechnik
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Der Einsatz von Faltungen beschränkt sich im Bauwesen auf Longitudinalfaltungen (Trapezbleche) und regelmäßige Faltungen. Raumfaltwerke und Faltleichtbauplatten, räumlich gekrümmte und dreidimensionale Flächentragwerke sind Desiderate eines Leichtbaus mit Stahlblechen. Raumfaltwerke bestehen vorwiegend aus regelmäßigen Faltmuster, die auf Tesselierung mit Primitivflächen (Drei-und Vierecke) basieren. Um die Effizienz dieser Leichtbaustrukturen zu verbessern, liegt es nahe, statt regelmäßige und auf geometrischen Prinzipien basierende Faltmuster umzusetzen, Faltmuster nach Maßgabe nach Maßgabe der der Beanspruchungen bzw. der Beanspruchungsverteilung anzuwenden. Hierzu ist ein Formfindungsprozess zu entwickeln, der auf der Generierung eines Trajektoriennetzes basiert, das aus dem maßgeblichen Lastfall (formgebenden Lastfall) abgeleitet wird. Der Vergleich des Masseneinsatzes und der Traglast der Faltungen, die auf geometrischer Basis erzeugt wurden mit einer auf Basis des Trajektoriennetzes entwickelten Faltung zeigt die Veränderung der Effizienz .

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@article{https://doi.org/10.1002/bate.201900024,
author = {Musto, Juan and Lyon, Max and Trautz, Martin and Kobbelt, Leif},
title = {Beanspruchungsoptimierte Faltungen aus Stahl für selbsttragende Raumfaltwerke},
journal = {Bautechnik},
volume = {96},
number = {12},
pages = {902-911},
keywords = {Leichtbau, Faltungen, Hauptspannungstrajektorien, Mixed-Integer Quadrangulation, lightweight-construction, folgings, principle stress trajectories, mixed-integer quadrangulation, Stahlbau, Leichtbau, Steel construction, lightweight construction},
doi = {https://doi.org/10.1002/bate.201900024},
url = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bate.201900024},
eprint = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/bate.201900024},
abstract = {Abstract Der Einsatz von Faltungen beschränkt sich im Bauwesen auf Longitudinalfaltungen (Trapezbleche) und regelmäßige Faltungen. Raumfaltwerke und Faltleichtbauplatten, räumlich gekrümmte und dreidimensionale Flächentragwerke sind Desiderate eines Leichtbaus mit Stahlblechen. Raumfaltwerke bestehen vorwiegend aus regelmäßigen Faltmustern, die auf Tesselierung mit Primitivflächen (Drei- und Vierecke) basieren. Um die Effizienz dieser Leichtbaustrukturen zu verbessern, liegt es nahe, statt regelmäßige und auf geometrischen Prinzipien basierende Faltmuster umzusetzen, Faltmuster nach Maßgabe der Beanspruchungen bzw. der Beanspruchungsverteilung anzuwenden. Hierzu ist ein Formfindungsprozess zu entwickeln, der auf der Generierung eines Trajektoriennetzes basiert, das aus dem maßgeblichen Lastfall (formgebenden Lastfall) abgeleitet wird. Der Vergleich des Masseneinsatzes und der Traglast der Faltungen, die auf geometrischer Basis erzeugt wurden, mit einer auf Basis des Trajektoriennetzes entwickelten Faltung zeigt die Veränderung der Effizienz.},
year = {2019}
}




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