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Projekt: New-Crystal Construction

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Verfasser Desing Bernhard, Seiss Manuel
Betreuer Budig Michael
LV HBM
Thema Weitgespannte Konstruktionen
Titel New-Crystal Construction
Semester 09WS
Image Bild:00_hbm_ncc_titelbild.jpg

Manuel Seiss, Bernhard Desing

Betreuer: Arch DI Michael Budig



Inhaltsverzeichnis

Rautenfaltung: Konstruktion und Formstudien

Ausgangspunkt des Projekts ist eine Rautenfaltung und ihre Eigenschaft eine statische Höhe durch ihre Form zu erzeugen (je stärker die Krümmung der Hauptlinien, umso größer ist die statische Höhe). Das System der Rautenfaltung basiert auf Hochpunkten und verbindenden Tieflinien. In einem einfachen Modell sind die Hochpunkte einer Hauptlinie in bestimmten Abständen situiert, während die Hochpunkte der benachbarten Hauptlinien versetzt sind. Diese Logik erlaubt es, ein beliebiges Faltsystem zu erzeugen, das je nach Richtung der Hauptlinien und Positionierung der Hochpunkte bestimmte Formen annehmen kann. Voraussetzung ist allerdings eine Krümmung entlang der Hauptlinien, da sich ansonsten die Falthöhe im Schnitt nicht mehr gegeben ist und somit keine statische Höhe vorhanden ist.



Faltschwammerl

Der Nachteil dieses Systems liegt somit in der Krümmung, wodurch der nächste Schritt eine gegenseitige Aussteifung der einzelnen Faltungen vorsieht. Hier sind der Ausgang des Systems beliebige Punkte, von denen die Hauptlinien strahlenförmig ausgehen. Es wird um jeden Punkt eine auskragende Rautenfaltung gebildet, die sich gegenseitig aussteifen.



Hybridkonstruktion

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die einzelnen zentrierten Faltsysteme mit Trägern gegenseitig auszusteifen. Diese Konstruktion bietet einen großen Vorteil im Gegensatz zu einer rein gefalteten Konstruktion: Die einzelnen Faltsysteme können beliebig positioniert werden und auch weiter auseinander stehen, da keine Einschränkung wegen zu geringer Krümmung der Hauptlinien besteht. Durch diese Hybridkonstruktion wird die statische Wirkung der Rautenfaltung an gekrümmten Hauptlinien ausgenutzt. Die Träger schließen an den Hauptlinien der Faltung an und leiten diese zu den benachbarten Faltsystemen über. Es entsteht somit ein Verbundsystem, dass wie eine Schalenkonstruktion wirkt und Spannweiten bis 35m erreichen kann.



Aufbau der Form

Die verbindenden Hauptträger werden als I-Träger ausgeführt und durch Sekundärträger quer zur Hauptrichtung ausgesteift. Um eine filigrane und leichte Raumwirkung zu erhalten werden die Faltflächen, aufgelöst und die Kräfte somit über Metallrahmen an den Kanten der Faltung abgeleitet. Die Zwischenflächen der Faltung, sowie auch die Flächen zwischen den Trägern sind mit beschichteten Glasplatten bedeckt. Wenn nötig sind diese Zwischenflächen noch zusätzlich unterteilt, damit nicht zu große Glasplatten hergestellt werden müssen.



Falt- und Trägerkonstruktion im Detail

Die Glasplatten werden im Faltsystem in ein Metallprofil (unterer Teil ist zugleich tragendes Profil) hineingeklemmt, während sie auf den Trägern durch Zusatzprofile montiert werden. Im Übergang von den Trägern zur Faltung läuft der Trägersteg entlang der Faltunterkante in das tragendes Blechprofil der Faltung über. Der Obergurt mit dem darauf montierten Glashalteprofilen schließt währenddessen an das Klemmprofil an.

Schnitt und Details

Da im gesamten System öfters Bereiche zu finden sind, an denen mehrere Träger oder Faltkanten zusammenlaufen, werden diese Knoten ausgespart und mit speziellen Profilen zusammengeführt. Im Faltsystem werden die Rahmen der Einzelnen Flächen an den Faltkanten miteinander verbunden und die Träger werden mit dem jeweils nächsten zusammengeführt. Die Auflagerpunkte bestehen aus Laschen, die die Faltflächen fixieren (an diesen Stellen sind die Faltflächen aus statischen Gründen mit Metallplatten ausgeführt) und ins Fundament überleiten.


Sonneneinfluss

Die Glasplatten werden je nach Sonnenwinkel und Position in der Gesamtfläche in Kategorien eingeteilt und unterschiedlich ausgeführt: - Flächen, die sich in zentralen Bereichen der Konstruktion befinden und einen steilen Winkel zur Sonne einschließen, werden in bedruckten Gläsern (mit ca. 25% Transparenz) ausgeführt - Flächen, die von der Sonne in einem steilen Winkel angestrahlt werden, sind in bedruckten Gläsern (mit ca. 50% Transparenz) ausgeführt. - Flächen am Rand der Struktur sind mit transparenten Gläsern ausgeführt.


Mögliche Nutzungen: Bus- bzw. Straßenbahnstation


Links

Faltverbindung

Falte

Hex up

Flexible wall system

Sturdy N Vivid

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VerfasserDesing Bernhard  + und Seiss Manuel  +
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