|
SWISSBAU 07: DIGITALE KETTE UND MONTEROSA
Vorwort | Entwurf | Bauteiloptimierung | Konstruktionsoptimierung | Statische Plausabilitätskontrolle | Produktion | Gebäude | Resümee
2. Bauteiloptimierung
| Die ersten groben statischen Dimensionierungen vor der F+E Phase des Monte Rosa Projekts beruhten auf einem sehr reduzierten und stark vereinfachtem geometrischen Modell der Hütte. Bauteile wurden auf der Annahme einer maximalen Belastung dimensionert, was in weiten Teilen der statischen Struktur sicherlich zu Überdimensionierung geführt hätte. Eine Überdimensionierung wirkt sich jedoch auch direkt in andere Bereiche des Projekts aus: erhöhter Materialaufwand, mehr Materialkosten, höheres Gewicht, höhere Transportkosten ! Die kompakte Figur und das kristalline Erscheinungsbild des Entwurfs müssen jedoch zu einer konstruktiven Gesamtbetrachtung des ganzen Gebäudes führen. Konsequenz dieser Betrachtungen, vor allem in Hinsicht auf die Kanten der Aussenform, ist es, die Statik als Faltwerk aufzufassen. Hierbei kommt den Kanten eine besondere statische Bedeutung zu. Das Bauwerk wird leicht und stabil. |
2.1 Belastungen
| Die reale Belastung, die keiner Lasttabelle zu entnehmen war, wurde durch Simulationen ermittelt. Wie bei einem Aerodynamiktest im Windkanal wurde die Gebäudeform unter den Gegebenheiten der realen Topographie einem Strömungstest unterzogen. Dadurch wurden für jede Fläche die richtigen Druck- und Sogkräfte ermittelt und der Windschatten für die Terrasse nachgewiesen. Diese Erkenntnisse wurden Grundlage für die statische Betrachtung.Ausgehend von diesen Daten wurde eine Testreihe in einem Finite Elemente Programm gestartet. Diese komplexe Software, die auch bei der Bewertung von Verformungen für Crash-Tests in der Automobilindustrie Verwendung findet, kann sowohl Verformungen und Bewegungen, als auch das spezifische Verhalten verschiedener Materialien bewerten und vorhersagen. Die weitere Bearbeitung verbindet das beschreibende Datenmodell mit dem entwickelten Bausystem unter der Berücksichtigung der nun bekannten Lasten. Das Bausystem wurde unter dem Aspekt einer leichten aber leistungsfähigen Tragstruktur entworfen. Während an normalen Bauplätzen eher dem Bauteilvolumen die Bemessungsgrundlage zuteil wird, ist es bei diesem Projekt vor allem das Gewicht. Durch den teuren Transport geht das Gewicht auch doppelt in die Projektkosten ein. Der Bauplatz auf 3000m Höhe setzt die Bauteile zudem ungewöhnlich hohen Belastungen aus, so das durch die hohe Windgeschwindigkeit vor allem die Queraussteifung maßgebend wird. Am Beispiel einer Wand wurden die Vorteile einer fachwerkähnlichen Struktur überprüft und schnell offenbar. Diese Strukturen haben sich als leichter und leistungfähiger erwiesen als konventionelle Ständer-Wandsysteme. |
2.2 Statisches Resultat
| Die genaue statische Betrachtung der Wandsysteme führte zu folgenden Ergebnissen: Durch die hohe Querbelastung erwiesen sich lineare ständerförmige Tragstrukturen als weit weniger leistungsfähig als traditionelle Fachwerke. Die momentenfreie Struktur war sowohl für lineare Lasten von oben, als auch für die seitliche Belastung gleich gut geeignet. Vor allem in Hinblick auf den Transport ist eine Halbierung des Gewichts möglich ohne Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen. Die Bewertung erfolgte in Zusammenarbeit mit einem Holzbauingenieur und Statiker. Die aufwändigere Konstruktion und die ungewöhnliche Vielfalt der Teile der Fachwerkkonstruktion erforderten die konsequente Verwendung von modernen Produktionstechnologien, wie zum Beispiel der vollautomatische Produktion an einer Abbundmaschine. Dadurch können zimmermännische Holz/Holz Verbindungen in nahezu jedem Winkel ohne Mehrkosten gefertigt werden. Im Kontext der traditionellen Fachwerkkonstruktion wurde die Verwendung von Schwalbenschwanz und Keilzinkverbindungen bevorzugt. Diese leistungsfähigen, materialgerechten Anschlüsse werden nicht zuletzt dadurch ökonomisch, dass man sie in einem Arbeitsgang herstellt. |
nächstes Kapitel...
-- ChristophSchindler - 08 Jan 2007
Revision r1.4 - 10 Jan 2007 - 10:15 - ChristophSchindler
Parents: MonteEntwurf?skin=ethmember?
|
Copyright © 1999-2003 by the contributing authors.
All material on this collaboration platform is the property of the contributing authors.
|
| |
|
