Die umfangreichen Vereinfachungen in der Planung und die gleichzeitige Erhöhung der Effizienz in der Fertigung ermöglichen eine nie dagewesene Wirtschaftlichkeit von Hohlprofilstrukturen. Durch die Kompatibilität verschiedenster Profile mit einem einzigen Knotenbauteil und damit ver-bundenen variablen Fachwerkträgergeometrien wird das System individuell auf die Herausforde-rungen ihres Projekts zugeschnitten und kann trotzdem jederzeit flexibel auf Planungsänderungen reagieren. Die Standardisierung des Gussbauteils ermöglicht dessen Vorfertigung und ist als La-gerware verfügbar. Hierdurch ergibt sich eine hohe Qualitäts-, Termin- und Kostensicherheit.

Für Architekten: Filigrane, ästhetische Tragwerke

Filigrane und ansprechende Fachwerkstrukturen überzeugen durch ihre leichte Erscheinung bei höchster Tragfähigkeit.  Die hohen Planungs-, Bemessungs-, und Fertigungskosten von Hohlpro-filfachwerken standen einem breiteren Einsatz bisher oft entgegen. Wegen der komplexen Bean-spruchungen, sowie den Nachgiebigkeiten der Knoten und auf Basis der nach dem Eurocode 3 zu führenden Nachweise, können die tatsächlichen Leichtbaupotenziale vor allem bei hochfesten Werkstoffen bisher nie vollständig ausgenutzt werden. Durch die Verwendung des innovativen Gussknotens werden höhere Ausnutzungsgrade erreicht. Dies ermöglicht wiederum schlankere und leichtere Tragwerke. Im zunächst optimierten Spannweitenbereich zwischen 20 m und 40 m können nun filigranste Konstruktionen wirtschaftlich umgesetzt werden. Weitere Optimierungen folgen.

Für Tragwerksplaner: einfache und schnelle Nachweisführung

Das innovative Gussknotensystem revolutioniert die Bemessung von Hohlprofilfachwerkstrukturen.  Anstelle der iterativ zu führenden Knotennachweise nach DIN EN 1993-1-8 kann die Tragfähigkeit der Knoten einfach in Abhängigkeit der geometrischen Randbedingungen aus Bemessungstabel-len abgelesen werden. Durch den Wegfall der auf Verformungskriterien basierten Nachweise wird eine vollplastische Ausnutzung der Querschnitte möglich, vorausgesetzt, das Stabknicken wird nicht maßgebend. Gleichzeitig wird auch der ressourcenschonende Einsatz von höherfesten Stäh-len ohne die in im EC3 vorgeschriebenen Abminderungsfaktoren (Cf-Faktoren) möglich. Somit lässt sich nicht nur viel Arbeitszeit bei der Nachweisführung, sondern auch wertvoller Baustoff sparen.

Für Stahlbauunternehmen: reduzierter Fertigungsaufwand, zügige Montage

Die radikale Vereinfachung der Herstellung von Hohlprofilstrukturen mit dem innovativen Guss-knoten senkt die Markteintrittsbarrieren, insbesondere für kleinere Stahlbaubetriebe. Das lediglich erforderliche einfache Ablängen und Schlitzen der Streben spart die ansonsten teure und auf-wendige Vorbereitung von räumlichen Verschneidungskurven mit zusätzlicher Schweißnahtvorbe-reitung. Die Aufsetz- und Steckverbindungen bieten Spielraum für größerer Fertigungstoleranzen und reduzieren die erforderliche Zeit für Heftarbeiten. Durch den Einsatz wirtschaftlicher, einfach und schnell ausführbarer Kehlnahtverbindungen kann eine hohe Qualität der Schweißverbindun-gen einfach sichergestellt werden. Dabei kann auf die, gerade kleinere Betriebe besonders belas-tende, teure und zeitaufwendige zerstörungsfreie Prüfung verzichtet werden.

Für die Umwelt: Unerreichte Ressourceneffizienz

Treibhausgasemissionen und Ressourcenverbrauch im Bauwesen müssen drastisch reduziert  werden, um die vorgeschriebenen Klimaziele zu erreichen. Materialeffiziente leichte Tragkonstruk-tionen nehmen hier eine Schlüsselrolle ein. Durch das Ausnutzen der Potentiale hochfester Stäh-le kann das Gewicht und damit der CO2- Fußabdruck der Konstruktion deutlich reduziert werden. Der innovative Gussknoten ermöglicht es damit, den Vorteil einer hohen Tragfähigkeit, bei gleich-zeitig geringem Eigengewicht der Tragstruktur, voll auszuschöpfen und damit eine ressourcen-schonende Bauweise zu etablieren. Gebäude mit Dachtragwerken mit großen Spannweiten ohne störendes Stützenraster können flexibel nach dem Ende des ersten Lebenszyklus umgenutzt wer-den und verhindern damit den potentiellen Abriss und Neubau.

Über uns / Das Team dahinter

Der innovative hochflexible Gussknoten entstand im Zusammenhang mit der intensiven For-schungstätigkeiten der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine in den Bereichen Stahlguss und Hohlprofilstrukturen. In enger Zusammenarbeit mit unseren Unterstützern aus der Gieße-reiindustrie, der SHB Stahl- und Hartgußwerk Bösdorf GmbH und der MFL Maschinenfabrik Liezen und Gießerei Ges.m.b.H. entwickelte Adrian Münch die Idee von Prof. Thomas Ummen-hofer im Rahmen seiner Masterarbeit unter der Betreuung von Marcel Mott und Dr.-Ing Sven Nagel weiter. Die Arbeit wurde 2022 mit dem Schöck BauInnovationspreis ausgezeichnet. Durch Förderung des Karlsruher Instituts für Technologie konnte die Idee zum Patent angemel-det werden. Nun sind wir auf der Suche nach weiteren Partnern, um den letzten Schritt in die Baupraxis zu gehen…