GBS - Glass Building Skins - Transparente selbsttragende Gebäudehüllen unter Einsatz der hybriden Verbundtragwirkung von Glas-Stahl-Konstruktionen

Projektkurzbeschreibung: Die äußere Gestalt und Formgebung eines Bauwerks wird neben den architektonischen Ansprüchen zunehmend durch 'technische' Kriterien, wie Transparenz und Filigranität der Konstruktion, den bauphysikalischen Anforderungen und der energetischen und nachhaltigen Performance bestimmt. Besonders für die Hüllkonstruktionen von Bauwerken nimmt dadurch die Komplexität in Entwurf, Planung und Produktion stark zu. Die Forderung nach einer möglichst maximalen Transparenz von Fassadenkonstruktionen in Kombination mit der Zunahme an Komplexität aus der Geometrie und aus den Anforderungen der energetischen und ökologischen Optimierung erfordert eine konsequente Konzeptionierung unter der Prämisse der maximalen und funktional integralen Nutzung aller beteiligten Bauelemente. Aus diesem Grund ist ein wichtiger Aspekt bei der Konzipierung anspruchsvoller Gebäudehüllen die konstruktive Ausbildung mit Rücksicht auf ein optimales Zusammenfügen und ein optimiertes Tragverhalten, bei dem die Eigenschaften der verwendeten Bauelemente und Baustoffe bestmöglich ausgenutzt werden. Mit diesem Forschungsprojekt werden technische Lösungsansätze erarbeitet, die diese Entwicklungen positiv unterstützen und zu einer Optimierung des statischen Tragverhaltens und der energetischen und ökologischen Nachhaltigkeit beitragen. Ziel des Forschungsprojektes ist es, Stahl-Glas-Konstruktionen mit hybrider Tragwirkung für die Gebäudehülle zu entwickeln, die zum einen die Transparenz erhöhen und zum anderen den Material- und Montageaufwand reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden im Rahmen des Forschungsprojektes an der Technischen Universität Graz durch das Forschungsteam des Instituts für Hochbau unter Einbindung des Labors für Konstruktiven Ingenieurbau und des Know-How’s der Waagner-Biro Stahlbau AG Analysen der Beanspruchungen und Anforderungen an Gebäudehüllen aus Glas, Untersuchungen zur Lastübertragung in und senkrecht zur Scheibenebene, zum Tragverhalten der Glasscheibe im Einzelelement, zum Einfluss der Steifigkeit der Stahlunterkonstruktion auf das Tragverhalten, der kraftschlüssigen Verbindung der einzelnen Komponenten, der konstruktiven Ausbildung der sich daraus gestaltenden hybriden Tragkonstruktion und zum Tragverhalten des Gesamtsystems durchgeführt. Die zur Erreichung des angestrebten Ziels verwendete Methodik umfasst theoretische, ingenieurmäßige Analysen, numerische Studien, versuchstechnische Untersuchungen, deren vergleichende Auswertung mit abschließenden Schlussfolgerungen und den Vorschlag eines Bemessungskonzeptes.