Tragende 3D‐Druck‐Verbindungsknoten für Metallanschlussstäbe

Abstract

Der Beitrag nimmt Bezug auf die Frage, inwieweit aus Sicht der Tragwerksplanung der rasante Fortschritt im Bereich des 3D‐Drucks auch auf die Verbindungstechnik im Bauwesen (Metallbau) übertragen werden kann und welche neuen Möglichkeiten sich für den Tragwerksplaner hieraus ergeben. Dabei hilft der Ansatz der digitalen Fabrikation, nämlich Entwurf und Berechnung digital parametrisch vorab bereits so aufzuarbeiten, dass die 3D‐Geometrien dann direkt vom 3D‐Drucker eingelesen werden können – von der frühen Entwurfsphase bis hin zur Werkbank ist alles vernetzt. Je nach Projekt lassen sich Freiformen wirtschaftlich programmieren, da auch Verschraubung und weitere Anschlusselemente zu benachbarten Konstruktionsschichten direkt mit integriert werden können und somit Fabrikationsschritte reduzieren. Derzeit gibt es erst wenig mit 3D‐Printknoten gebaute Beispiele, von denen einige temporäre Projekte hier beschrieben werden. Ebenfalls werden erste axiale Zug‐ und Dreipunktbiegeversuche an Kunststoffproben ohne und mit Faserverstärkung samt ihrer beobachteten Versagensformen vorgestellt. Aus Sicht des Metallbaus sind noch viele offene Fragen zu Materialfestigkeit, Dauerhaftigkeit, Langzeit‐Witterungsbeständigkeit und Brandschutz solcher 3D‐Druckteile zu erforschen, damit geeignete Materialien und verlässliche Druckprozesse in der nahen Zukunft auch bauaufsichtlich zugelassen werden können, um eine breitere Praxisanwendung zu ermöglichen.