Die Entwicklung neuer hybrider Tragstrukturen erfolgt auf dem Konzept, dass biege- und druckbelastete Tragelemente durch rein zugbeanspruchte Elemente versteift werden. Die versteifenden Elemente können aus linearen Elementen wie Seilen oder flächigen Elemente wie Membranen bestehen. Die versteifenden Elemente reduzieren die Biegebeanspruchungen und führen so zu einer hohen Materialeffizienz.

Zugversteifungen mit Seilen sind eine bekannte und sehr effiziente Methode, die Tragfähigkeit von Bogentragwerken zu erhöhen. Die Anwendung von zugbeanspruchten Membranflächen anstelle von linearen Zugelementen stellt dagegen ein grundsätzlich neues Konzept da. Die kontinuierliche Verbindung der Membrane mit dem Bogen reduziert die Knicklänge im Bogen und die Anzahl an Knotenpunkten. Durch die minimale Anzahl an Knotenpunkten, das geringe Konstruktionsgewicht und die Flexibilität der Membrane bietet das System auch ein hohes Potential für mobile Bauten.

Die Untersuchungen an membranversteiften Bögen erfolgen an numerischen Modellen und 1:1 Versuchen. Das Tragverhalten dieses hybriden Systems ist von einer Vielzahl an Parametern abhängig. Bei einer sinnvollen Auswahl der einzelnen Parameter bilden die Elemente ein sehr effizientes Gesamtsystem.

Bearbeiter: Holger Alpermann (Promotionsvorhaben)