Betongefüllte Hohlprofil-Verbundstützen mit massivem Stahlkern und Doppelhohlprofil-Verbundstützen stellen im Vergleich zu Stahlbetonstützen im Geschossbau eine wirtschaftliche Lösung dar, insbesondere wenn große Lasten abzutragen, kleine Stützenquerschnitte zu realisieren und hohe Brandschutzanforderungen zu erfüllen sind.
Es sind schlanke Bauweisen unter hohen Lasteinwirkungen möglich, die architektonisch ansprechend sind. Zudem kann die Nutzfläche im Vergleich zu herkömmlichen Stahlbetonstützen als auch zu anderen Verbundstützenquerschnitten bei ähnlicher Tragfähigkeit vergrößert werden.
Die Betonschicht verzögert die Erwärmung des Stahlkerns respektive inneren Hohlprofils merklich, so dass diese sukzessive die Lasten von den wärmeren äußeren – an Steifigkeit und Festigkeit schneller verlierenden – Komponenten übernehmen. Somit können hohe Feuerwiderstandsdauern ohne zusätzliche Brandschutzmaßnahmen erzielt werden. Zudem wird das Abplatzen des Betons im Brandfall durch das Hohlprofil zuverlässig verhindert.
Experimentelle Untersuchungen zum Tragverhalten dieser Verbundstützentypen bei Normaltemperaturen und im Brandfall sind überwiegend proprietär und rar. Wissenslücken in Bezug auf das Brandverhalten und Unsicherheiten hinsichtlich der Anwendbarkeit bereits vorhandener Nachweisverfahren, insbesondere bei der Verwendung hochfester Werkstoffe, führen zu Planungs- und Anwendungsschwierigkeiten für Ingenieure, Experten und Behörden.
Der Aufbau einer experimentellen Datenbasis und die (Weiter-)Entwicklung experimentell abgesicherter Tragmodelle für die Bemessung betongefüllter Hohlprofil-Verbundstützen bei Normaltemperatur und im Brandfall stellen ein wesentliches Ziel des Forschungsprojektes dar.
Zusätzlich zu den Traglastprüfungen werden numerische Simulationen sowie Parameterstudien durchgeführt. Die Umsetzung der Projektergebnisse trägt durch die Optimierung der Querschnitte zudem zur Sicherheit und Ressourceneffizienz bei und ist daher von volkswirtschaftlichem Nutzen.
01.09.2017 bis 28.02.2021