Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Struktur
  • Fakultäten
  • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
  • Institute
  • Institut für Tragwerksentwurf
  • Research
Logo Institut für Tragwerksentwurf der TU Braunschweig
Jointing Principles for AM Processes
  • Research
    • Precast Concrete Components 2.0
    • Force flow optimised Design through SC3DP
    • Fibre Reinforced 3D Concrete Printing
    • Design Process for AM
    • Jointing Principles for AM Processes
    • Integration of AMC Process
    • I3DCP
    • Robocrete
    • Robotic Rammed Earth
    • Magnetic alignment of steel fibers
    • Innovative Wachsschalungen
    • DBFL
    • Modulare Wachsschalung
    • Generative Fertigung
    • Wachs formt Beton
    • Leichte Tragwerke

Jointing Principles for AM Processes

Jointing Principles for Combination of Concrete Elements Produced by Different Additive Manufacturing Processes


Project summary

Utilizing the additive manufacturing (AM), (particle-bed processes, extrusion and shotcrete), facilitates resource-efficient segmental concrete construction. In which joints' performances and their production methods play a crucial role, affecting analysing and assembling approaches.  Three different types of connection in such a structure are feasible, including dry joints, adhesive joints and mortar joints. Due to various issues such as the necessity of formwork, scaffolding and curing, dry joints are broadly preferred. Utilizing particle-bed printing method or post-processing technics in other printing methods develops an automated construction approach, for producing printed-precast segmental constructions. Thus, this project, through experimental and numerical analyses, investigates the correlation between the joints' production methods and the joints' load-bearing capacities, regarding different AM materials. Accordingly, C05 gains fundamental experiences for further development and application of resource-efficient AM components in construction.
Robotic cutting/grinding and scanning process, making profile on the concrete specimen

Utilizing the additive manufacturing (AM), (particle-bed processes, extrusion and shotcrete), facilitates resource-efficient segmental concrete construction. In which joints' performances and their production methods play a crucial role, affecting analysing and assembling approaches.  Three different types of connection in such a structure are feasible, including dry joints, adhesive joints and mortar joints. Due to various issues such as the necessity of formwork, scaffolding and curing, dry joints are broadly preferred. Utilizing particle-bed printing method or post-processing technics in other printing methods develops an automated construction approach, for producing printed-precast segmental constructions. Thus, this project, through experimental and numerical analyses, investigates the correlation between the joints' production methods and the joints' load-bearing capacities, regarding different AM materials. Accordingly, C05 gains fundamental experiences for further development and application of resource-efficient AM components in construction.

Girder segmented
Possible post-tensioned segmental girder made of different AM segments

Project leader at ITE:  

  • Prof. Dr. Kloft

Participating institutes:

  • ITE - Institut für Tragwerksentwurf TU BS
  • iBMB - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz Fachgebiet Massivbau

 

Funding period:

  • 01/2020 - 12/2023

Funded by:

  • DFG – German Research Foundation within CRC / TRR 277 - C 05

Project Aims/ Working program

This project aims to investigate the execution process and load-bearing capacity of the joints, to adaptively, be utilized in the construction of post-tensioned segmental beams and shells. In this study, four types of concrete-printing technics and materials, produced with two loading types, evaluate the compressive and shear resistance.  In the first step, the research is pursued by finding the optimal geometries of two profiles, preparing the clamping system and initial evaluation of the CNC process. It will be followed by production and compressive tests of the profiles, applied to the concrete specimens prepared by different printing technics (AM). Subsequently, the performance of these profiles and materials against the shear load will be investigated.  Furthermore, the monolithic elements, the flat connections, and printed layers' angles should also be analyzed and compared. Ultimately, based on the studies, a large scale segmental girder beam will be produced. The result of this experimental test will be used in developing the analytical approach of a post-tensioned segmental girder.

Preliminary work

In 2017, by extrusion technics, the first post-tensioned segmental pedestrian bridge was constructed. In this construction mortar joints were used, in comparison to cast in place bridges could save time and cost, coming from unnecessarily falsework and installation process. CNC technique can assist in the execution of the high accuracy geometries, which should be investigated based on tests; since no explicit regulations for the dimensional accuracy of dry joined components are in the normative rules provided. Studies on the dry joints' load-bearing capacity and investigations on their performance as segmental components were widely carried out, in which conventional concrete and production method were used.  Based on these studies, an analytical approach for determining the load-bearing capacity of normal strength dry joints was proposed.

Methods

Simulation and experiment of CNC process for producing a triangular shape profile
Simulation and experiment of CNC process for producing a triangular shape profile

Besides testing machine and FE software, this study enjoys the robot-based CNC process for evaluating the resistances of different profiles and materials [Fig 2]. Hereof, the CAD software along with the CNC simulation software, produce the G-codes, which can be sent to the robot to determine the moving directions, angles of the arm, type of milling tools, etc. of the robot. For the CNC simulation, the raw material and clamping systems dimensions, along with coordinates, should be measured and introduced to the CNC software.  During, the milling process a wide range of the parameters, should be respected to reduce the tolerances, smoothness and probability of causing damages.

Project team:

Prof. Dr. Kloft; Dr. eng. Abtin Baghdadi; M.Sc. Feres Grati

Bildnachweise dieser Seite

Für alle

Stellen der TU Braunschweig
Jobbörse des Career Service
Merchandising
Sponsoring- & Spendenleistungen
Drittmittelgeförderte Forschungsprojekte
Vertrauenspersonen für Hinweisgeber

Für Studierende

Semestertermine
Lehrveranstaltungen
Studiengänge von A-Z
Informationen für Erstsemester
TUCard

Interne Tools

Status GITZ-Dienste
Handbuch für TYPO3 (Intern)
Corporate Design-Toolbox (Intern)
Glossar (DE-EN)
Meine Daten ändern
Hochschulöffentliche Bekanntmachungen

Kontakt

Technische Universität Braunschweig
Universitätsplatz 2
38106 Braunschweig
Postfach: 38092 Braunschweig
Telefon: +49 (0) 531 391-0

Anreise

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

OSZAR »