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Forschungsstelle 1: | RWTH Aachen Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik (ISF) Pontstraße 49 52062 Aachen |
Projektleiter 1: | Dr.-Ing. Alexander Schiebahn |
Forschungsstelle 2: | RWTH Aachen Lehrstuhl für Stahl- und Leichtmetallbau Mies-van-der-Rohe-Str. 1 52074 Aachen |
Projektleiter 2: | Benjamin Schaaf M. Sc. |
Forschungsstelle 3: | RWTH Aachen Institut für Angewandte Mechanik Mies-van-der-Rohe-Str. 1 52074 Aachen |
Projektleiter 3: | PD Dr.-Ing. Jaan-Willem Simon |
Laufzeit: | 01.09.2020 - 28.02.2023 |
Lastabtragende geklebte Verbindungen im Bauwesen sind nicht durch Normen geregelt und benötigen in Deutschland zeit- und kostenintensive Zulassungsverfahren. Insbesondere fehlt es hier an realitätsnahen Bemessungsregeln. Um ein vollumfängliches Bemessungskonzept zu erstellen, sind neben der korrekten Last-Verformungs-Vorhersage auch umfangreiche Kenntnise über das Versagensverhalten eines hyperelastischen Klebstoffsystems nötig. In diesem Projekt wird daher systematisch der Grenzzustand der Tragfähigkeit (Ultimate Limit State, ULS) sowie die Gebrauchstauglichkeit (Serviceability Limit State, SLS) betrachtet und eine Versagensprognose von Metall-Glas-Klebungen abgeleitet. Mit Hilfe einer breiten Versuchsmatrix zur Untersuchung des Versagensverhaltens hyperelastischer Klebstoffe, der Modellierung des Klebstoffverhaltens und der Validierung der aufgestellten Materialmodelle an typischen Struktursituationen und bauteilähnlichen Strukturen sollen die notwendigen Daten gewonnen werden. Dabei wird zwischen dem Schubversagen, einem möglichen Zugversagen, der Überlagerung von Schub und Zug sowie dem hydrostatischen Versagen durch Kavitation differenziert. Letztendlich kann daraus die treibende Größe des Versagensmechanismus identifiziert werden. Die hier gewonnen Erkenntnisse über das Versagensverhalten von Silikonklebstoffen werden in ein Materialmodell implementiert. Damit soll eine realistische Auslegung lastabtragender hyperelastischer Klebungen ermöglicht und das Materialverhalten von kleinen Verformungen bis hin zu den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit umfassend abgebildet werden. Im Anschluss werden die daraus abgeleiteten Bemessungsregeln sowie ein technischer Leitfaden zur Anwendung des Modells den KMU, wie z.B. Ingenieurbüros und Fassadenbauern, und weiteren Anwendern von hyperelastischen Klebstoffsystemen aus anderen Branchen zur Verfügung gestellt.