TrimSlab – Querschnittsoptimierte Betonplatten
Geschossdecken machen im Hochbau einen erheblichen Teil des gesamten Baustoffvolumens aus. Insbesondere Stahlbetonflachdecken mit Vollquerschnitt sind sehr materialintensiv. Dieses Potenzial für materialeffiziente Konstruktionsansätze wurde im Forschungsprojekt TrimSlab gezielt aufgegriffen. Dazu wurde eine innovative Betondeckenplatte in Fertigteilbauweise entwickelt, die trotz 50 % weniger Material dieselbe Tragfähigkeit aufweist.
Die Querschnittsoptimierung erfolgte auf Basis eines integrativen Entwurfsansatzes, der sowohl konstruktive Anforderungen als auch die Fertigbarkeit berücksichtigte. Das Element besteht aus einem schlanken Ober- und Untergurt sowie aus dünnwandigen, gefalteten Stegen. Das Stegelement wird hergestellt, indem die einzelnen Stege betoniert werden und nach dem Aushärten die dazwischen freiliegende Bewehrung thermoplastisch umgeformt wird. Anschließend erfolgt die Betonage von Ober- und Untergurt.
Im ersten Testversuch kam eine getränkte Carbongitterbewehrung und ein Beton der Festigkeitsklasse C50/60 mit fließfähiger Konsistenz und 8 mm Größtkorn zum Einsatz. Der 250 mm hohe Versuchskörper mit einer Gurt- und Stegdicke von jeweils 35 mm und einer Spannweite von 2 m wurde im 3-Punkt-Biegeversuch bis zum Bruch belastet. Er zeigte ein gutmütiges Ankündigungsverhalten mit großen Durchbiegungen und Rissweiten und versagte im Zuggurt. Trotz erheblicher Materialeinsparung wurde die angestrebte Tragfähigkeit erreicht. Im weiteren Vorhaben werden Elemente mit 6 m Spannweite geprüft, um das Tragverhalten praxisnah zu untersuchen.
Das Forschungsvorhaben wird im Rahmen der Förderrichtlinie DATIpilot des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) unter dem Förderkennzeichen 03DPS1073A als Innovationssprint gefördert.
