Engel

Momenten-Auflager-Interaktion mehrfeldrig gespannter Sandwichelemente

Alexander Engel, M.Sc.

Im Bauwesen eingesetzte Sandwichelemente bestehen in der Regel aus zwei dünnen Deckblechen und einer dazwischenliegenden Kernschicht aus PU-Hartschaum oder Mineralwolle. Eine häufige Versagensform biegebeanspruchter Sandwichelemente ist das Knittern – ein lokales Stabilitätsversagen der gedrückten, elastisch gebetteten Deckblechseite.

In Deutschland werden Sandwichelemente vorwiegend als Zwei- und Mehrfeldträger eingesetzt, weshalb stets eine Interaktion zwischen Stützmoment und Auflagerkraft auftritt, welche sich durch eine reduzierte Tragfähigkeit bzw. eine reduzierte Knitterspannung über dem Auflager äußert.

Im Rahmen des von der DFG geförderten Forschungsprojekts wird die reduzierte Tragfähigkeit mehrfeldrig gespannter Sandwichelemente untersucht. Es werden Bauteilversuche („Ersatzträgerversuche“) mit verschiedenen Stützweiten, Kernhöhen, Deckblechausführungen und Auflagerbreiten durchgeführt. Der Parameterbereich soll mit Hilfe numerischer Untersuchungen ausgeweitet werden. Weiterhin wird der herstellungsbedingt inhomogene Kernwerkstoff sowie die Spannungsverteilung in den schwach profilierten Deckblechen mittels optischer Dehnungsmessungen („digital image correlation“, kurz: DIC) erfasst und berücksichtigt.