Forschungsbereich Stahlbeton- und Massivbau | Institut für Tragkonstruktionen

Technische Universität Wien

Übersicht: abgeschlossene Forschungsprojekte

Die Aufblasbare Brücke

Will man Brücken oder Kuppeln in gewöhnlicher Schalenbauweise errichten, dann muss man normalerweise ein teures Gerüst aufstellen. An der TU Wien wurde nun allerdings eine deutlich ressourcenschonendere und billigere Bautechnik entwickelt: Der Beton wird während des Bauprozesses nicht von einer Stützkonstruktion getragen, sondern von einem Luftkissen, das langsam aufgeblasen wird.

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Österreichs Brücken: Oft besser als gedacht

Alte Brücken nach neuen Normen zu beurteilen ist schwierig. Untersuchungen der TU Wien zeigen: Viele Brücken sind deutlich stabiler als gedacht, teure Sanierungen sind oft unnötig.

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Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an der TU Wien von Dr. Benjamin Kromoser und Prof. Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen entwickelte Baumethode namens "Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC)". Dabei wird lediglich mit Hilfe eines Luftkissens und Spannkabeln eine ebene, vollkommen ausgehärtete Betonplatte zu einer zweifach gekrümmten Betonschale verformt. Man spart dabei die Schalung und das normalerweise erforderliche Lehrgerüst ein.

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Türme für Windkraftanlagen aus Doppelwandelementen

Die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung (Energiewende) erfordert, dass immer mehr Strom aus nachhaltigen also erneuerbaren Energiequellen wie der Windkraft gewonnen werden sollen. Aus diesem Grund wird derzeit am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien an einer neuen Bauweise für Türme von Windkraftanlagen aus Halbfertigteilen gearbeitet. Das Ziel ist es ein Bauverfahren zu entwickeln bei dem die Vorteile der Ortbetonbauweise (monolithisches Bauwerk mit durchgängiger Bewehrung) mit jenen der Fertigteilbauweise (Wirtschaftlichkeit) kombiniert werden um effizient Türme mit einer großen Hubhöhe errichten zu können. 

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Eine Betonkuppel zum Aufblasen

Die meisten Beton-Schalen muss man mit komplizierten Holzkonstruktionen stützen, eine revolutionäre Bautechnik der TU Wien verwendet stattdessen aufblasbare Luftpolster. Eine Betonplatte wird flach am Boden ausgehärtet, danach bläst man einen Luftpolster unter der Betonplatte auf, und der Beton krümmt sich in kurzer Zeit zu einer belastbaren, stabilen Schale.

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Fahrbahnübergangskonstruktion aus Beton

Am Institut für Tragkonstruktionen – Betonbau der TU Wien wurde in den letzten Jahren eine neuartige Fahrbahnübergangskonstruktion (FÜK) entwickelt. Die FÜK besteht aus aneinandergereihten Betonelementen, die durch korrosionsgeschützte Zugglieder miteinander verbunden sind. Die Betonelemente werden als trogförmige Betonfertigteile vorgefertigt und auf einer Gleitschicht verlegt. Die Zugglieder werden mit einem Ende im Brückentragwerk und mit dem anderen Ende im Widerlagerblock verankert. Auf die Betonelemente wird eine  SAMI-Schicht (Stress Absorbing Membrane Interlayer) aufgebracht und darüber der bituminöse Fahrbahnaufbau.

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Freiformflächen aus Beton

Freigeformte Betonflächen bilden nach wie vor einen wichtigen Bestandteil in der modernen Architektur. Aufgrund der aufwendigen Schalungen die dafür benötigt werden und der hohen Kosten für die erforderliche Unterkonstruktion wurde die Realisierung derartiger Flächen zunehmend unwirtschaftlicher. Um diesem Problem Abhilfe zu schaffen wird am Institut für Tragkonstruktionen derzeit ein neues Schalenbauverfahren zur Herstellung von mehrfach gekrümmten Schalentragwerken entwickelt.

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Dünnwandige Beton-Fertigteilträger im Brücken- und Ingenieurbau

Neu zu errichtende Überbrückungsbauten für bestehende Verkehrswege fordern vermehrt den Einsatz von Bauverfahren, die mit möglichst geringer Beeinträchtigung des Verkehrs eine rasche Herstellung ermöglichen. Der Einsatz von Fertigteilen bietet eine Möglichkeit die Sperrzeiten durch die Errichtung von neuen Brücken zu minimieren.

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Entwicklung einer Metall-Beton-Verbundplatte

Diese neue Technologie stellt eine Weiterentwicklung herkömmlicher Verbundplatten, insbesondere für kleine Abmessungen und Bauteilstärken dar. Ziel dieser neuartigen Platte ist sowohl die Reduktion der Bauhöhe als auch des Produktions- und Kostenaufwandes.

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Ermüdungsversuche mit sehr hoher Frequenz an Litzenspanngliedern

Die neue Technologie nutzt den Resonanzeffekt aus und ermöglicht für zug-, druck- und biegebeanspruchte Bauteile je nach Versuchsaufbau wesentlich schnellere Versuchsdurchführungen bei gleichzeitig erheblich geringerem Energieeinsatz als konventionelle servo-hydraulisch gesteuerte Prüfvorrichtungen, begründet durch den Wegfall des Betriebes eines Hydraulikaggregates.

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Eis-Bar Hotel Alpina - Obergurgl 2010/11

Vor dem Hotel Alpina in Obergurgl, Tirol wurde eine kuppelförmige Eisschale, die als Eis-Bar genutzt werden kann, gebaut. Die Herstellung dieser Eiskuppel erfolgte durch eine neuartige Bauweise, die noch nie zuvor angewendet wurde. 

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Die Egg- Graben Brücke im Großarltal

Umsetzung eines innovativen Bemessungskonzepts zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Betonbrücken. 

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Luft-Gleitlagerung für Bodenplatten

Der neuartige Lösungsansatz verfolgt die Entkopplung der Bodenplatte vom Untergrund. Herrscht keine Interaktion zwischen der Bodenplatte und dem Untergrund, so können sich keine Zwangsspannungen  infolge einer behinderten Verformung. 

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Kuppeln aus Eis

Ziel dieses Forschungsgebiet ist es, ein Herstellungsverfahren zu entwickeln mit dem Eiskuppeln als temporäre Überdachungen für saisonale Events in hochgelegenen Wintersportorten rasch und fast nur aus Wasser hergestellt werden können. 

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Entwickung eines neuen Deckensystems-Decke für Installationen

Bei der Decke für Installationen werden die Installationsleitungen in der Tragkonstruktion untergebracht, wodurch Konstruktionshöhe gespart werden kann und gleichzeitig ein wirtschaftliches und flexibles Deckensystem entsteht. 

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Neue Keilverankerung zum Vorspannen von CFK-Lamellen/Stäben

Ziel dieses Forschungsgebiet ist es, eine kostengünstige Verankerung zu entwickeln mit der es möglich ist, Lamellen oder Stäbe aus Faserverbundwerkstoffen vorzuspannen. Die Vorteile von vorgespannten Faserverbundwerkstoffen sollen durch die einfache und kostengünstige Verankerung der Bau-industrie zugänglich gemacht werden.

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Erste Brückenverstärkung mit externen CFK-Spanngliedern in Österreich

Im Sommer des Jahres 2003 konnte der praktische Einsatz dieses Vergussverankerungsmodell gleichzeitig mit der erstmaligen Anwendung von CFK-Spanngliedern in Österreich im Zuge einer Verstärkungsmaßnahme durchgeführt werden.  

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Betonverstärkungselement

Beton ist ein Zweiphasensystem, welches aus Zementstein und Zuschlag besteht. Am Institut für Tragkonstruktionen - Betonbau an der TU Wien wurden Verstärkungselemente erfunden, die gleichzeitig als Zuschlag und als auch als Bewehrungselemente dienen.

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Duktiler Faserbeton und Reduktion der notwendigen Mindestbewehrung

Ein Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Zugfestigkeit der Fasern besser auszunutzen und so bei gleichem Fasergehalt den Mittelwert der Nachrißzugfestigkeit zu erhöhen und deren Streuungen zu reduzieren.  

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www.betonbau.tuwien.ac.at