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After Concept

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von Christina Ruzicka, Rene Mariacher

betreuer: Michael Budig



Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Ausgangssituation

Das Projekt befasst sich mit einem Ausschnitt eines Entwurfs für eine Messehalle. In "generative Prozesse" wurde ein 3D-Muster für einen Gebäudekomplex auf einer Grundfläche von ca. 200x200m entwickelt.

Das Gesamtprojekt besteht aus einer Reihe von Knoten die teilweise als Auflager dienen und um die eine parametrische Hülle gespannt wurde. Weiters ist die Dichte in beiden Grundrissrichtungen x und y linear ansteigend, wodurch sich die Hülle wie eine Art Schwimmhaut ausbreitet und teilweise zusammenwächst.

Durch parametrische Veränderungen entstanden "flachgedrückte Knoten", welche mehrere Funktionen belegen:

  • Bildung der Struktur
  • Erschließung der Struktur
  • mehr oder weniger geschlossene Fassaden
  • mehr oder weniger geschlossene Dachfläche
  • Träger von Infrastruktur
  • dichte Stellen ermöglichen Innenräume


Ausschnitt

Im Bild rechts ist die Gesamtstruktur (nachfolgend Primärstruktur genannt) und der Ausschnitt (Knoten, ca. 60x60m Grundfläche) zu sehen, mit dem wir uns im Rahmen von Hochbau 2 beschäftigt haben.


Gliederung Primärstruktur

Nach einer Reihe von Testversuchen (z.B. Orthogonal, Radial,...) stellte sich eine Gliederung normal zu den jeweiligen Achsen als die vielversprechendste heraus. Dadurch mussten aber parallel zu den Achsen zusätzliche Aussteifungen vorgesehen werden.

Da in den Dachbereichen sehr viele Achsen zusammentreffen, war es hier notwendig sich auf einige Hauptelemente zu beschränken, die sich aus 3 Richtungen zusammensetzen und so unverschiebliche Dreicke bilden. (Im Bild "Achsennormal" noch nicht beschränkt.)


Konstruktion



Aufbau Primärstruktur

Primärstruktur

Sie besteht aus 2 zusammenhängenden Systemen:

  • Tragender Kern
  • Tragende Hülle


Tragender Kern

Der Kern setzt sich aus den Hauptspanten (volle Spanten mit kleineren Ausnehmungen für TGA), dem im Schwerpunkt der Spanten ansetzendem Rohrprofil und den zusätzlichen Längsaussteifungen (Hauptstringer) in den Randbereichen der Spanten zusammen. Das Material aus dem der tragende Kern besteht, ist eine Al-Legierung (AlMg), die eine hohe Festigkeit bei gleichzeitigem, geringem spezifischen Gewicht zulässt. Die einzelnen Elemente werden segmentweise montiert und kraftschlüssig mittels Verschrauben verbunden.


Tragende Hülle

Die Hülle besteht aus den Nebenspanten (leere Spanten), dem Stringernetz und der Hülle selbst. Als Material dient wieder eine Al-Legierung, wobei die Platten der Hülle aus 3-5mm starken Blechen bestehen, die ihre oft doppelt gekrümmte Form durch Strecken erhalten. Diese Elemente werden formschlüssig durch Nieten verbunden und ergeben so ein tragendes Gefüge für sich.


Zu Beginn waren wir der Meinung, dass jeweils eines dieser Systeme für sich schon ausreicht um alle auftretenden Kräfte abzuleiten, nach Gesprächen mit dem betreuendem Statiker stellte sich aber heraus, dass für die Gesamtstruktur eine Kopplung beider Systeme notwendig ist.


Aufbau Luftkissenfassade

Luftkissenfassade

Die Öffnungen, die in der Primärstruktur vorhanden sind, werden mit einer selbsttragenden Luftkissenfassade geschlossen. Dafür wurde ein leichtes Raumfachwerk aus Stahlträgern entwickelt, welches direkt über ins Fundament einbetonierte, U-förmige Stahlbügel, die Kräfte ableitet.

Die ETFE Kissen werden mit Kedern auf der Unterkonstruktion befestigt und sind zweilagig angelegt. Die Zuluft erfolgt bis zur Fassade im Inneren der Primärstruktur und verläuft dann entlang von jedem zweiten vertikalen Träger der Unterkonstruktion.


Bildergalerie

Details Primärkonstruktion


Details Luftkissenfassade


Vertikalschnitt A-A



Horizontalschnitte


Spantenformen


Abgabepläne


Schlagwörter

  • unverlinkt:

Spanten, Stringer, Luftkissen, Knoten, Metaforms



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Attribute

Ruzicka Christine, Mariacher Rene | Budig Michael | HB2 | After Concept | 07WS

Fakten zu After ConceptRDF-Feed
BetreuerBudig Michael  +
LVHB2  +
Semester07WS  +
TitelAfter Concept  +
VerfasserRuzicka Christine  + und Mariacher Rene  +
Persönliche Werkzeuge