HSF - Neuartige Fügetechnik für leichte Impakt-Strukturen aus Hybridschäumen; Teilvorhaben: Entwicklung einer dissipativen Fassaden-Anbindung

Abstract

Der konstruktive Explosionsschutz von Fassaden erfolgt bislang meist durch eine starre Anbindung an die Primärkonstruktion. Ein materialeffizienter Ansatz scheitert in der Praxis oft am Fehlen geeigneter, integrierbarer Dämpfungskomponenten. Ziel war es, eine neuartige Befestigungskonsole für Elementfassaden unter Verwendung von Nickel-Polyurethan-Hybridschäumen zu konstruieren, die in der Lage ist, Explosionslasten durch plastische Verformung zu dämpfen und Lastspitzen signifikant zu reduzieren. Dies sollte ermöglichen, sowohl die Fassadenelemente und die Primärkonstruktion von Gebäuden materialeffizienter und ressourcensparender auszulegen. Nach einer Anforderungsanalyse wurden zwei Konstruktionsvarianten entwickelt. Die Validierung erfolgte iterativ durch nicht-lineare FE-Simulationen und statische Bauteilversuche an Prototypen. Beide Konzepte erbrachten erfolgreich den Funktionsnachweis. Typ I eignet sich prinzipiell für geringe Bedrohungsstufen. Typ II erwies sich als besonders robuste Lösung, die für hohe Laststufen skalierbar ist und eine präzise Vorhersage des Verhaltens mittels Simulation erlaubt.