Schale
Entwurf eines parametrisch generierten Schalentragwerks
unter den Rahmenbedingungen des WikiHouse-Systems.
Gruppe: K. Raabe, M. Stemmler, F. Sachse
Visualisierung Tag
Visualisierung Nacht
Erläuterung Rhinoceros 3D – Grasshopper Skript
Entwurfsstudien
Änderungen des Grundrisses, der Stichhöhe, der Dreiecksgrößen, der Ankerpunkte und anderer Parameter führen zu einer großen Varianz möglicher parametrisch generierter Pavillons.
Die Studierenden wurden gebeten, freie Formen zu zeichnen und Zufallswerte zu definieren, was zu 20 unterschiedlichen Varianten führte.
Modellbau des Schalentargwerks im Maßstab 1:9
Die Studierenden hatten im Rahmen des Wikihouse Projektes im vergangenen Semester die Möglichkeit, im Open Innovation Lab ihre Entwürfe im Maßstab 1:9 aus Finnpappe zu lasern.
Im Video wird der Aufbauprozess gezeigt.
Einblicke in den Modellbau: Die Gruppe, die sich im vergangenen Semester mit einer parametrischen Schalenkonstruktion im Wikihouse-Prinzip beschäftige, musste für das Modell im Maßstab 1:9 viele Einzelteile zusammensetzen. Der Modellbau war durch die generierte Beschriftung der Teile dennoch gut möglich.
Bauablauf der Wiki-Schale
Bei diesem Entwurf einer parametrischen Schale wird die Konstruktion vom Fundament aus nach oben hin aufgebaut. Der nächste Schritt besteht darin, die Bögen am Rand des Pavillons zu schließen. So wird eine erste Aussteifung in der Konstruktion geschaffen. Zum Schluss wird die die Konstruktion nach innen hin geschlossen.
Beschriftung:
Um die spezifische Position und die angrenzenden jedes Hohlkastens präzise zu bestimmen, wird jedes Element mit einer Beschriftung versehen. Dabei gibt die große, zentrale Zahl die Position und das Element an, die kleinen Zahlen an den Kanten, die jeweiligen Hohlkästen daneben. In selber Art und Weiße sind die Seitenwände sowie die Verbindungselemente beschriftet.
Aufbau Hohlkasten
(oben-unten)
Abdeckplatte
Deckenplatte
Seitenwände
Bodenplatte
Verbinder
Fräsvorgang eines Hohlkastenelements in Maßstab 1:1
Um alle Teile eines Hohlkastenelementes herzustellen, benötigt man mit der für uns verfügbaren Fräse, 30 Minuten. Danach kann man mit einer Bodenplatte, drei Seitenwänden, einer Deckenplatte und neun Verbindungselementen ein Dreieck zusammenstecken. Die Fräsdateien werden in Rhino Grasshopper automatisch generiert.
Aufbau eines Hohlkastenelements in Maßstab 1:1
Der Zeitraffer zeigt einen Einblick in den Aufbauprozess einer Projekt-Studie. Jede Gruppe hatte die Möglichkeit ihre Konzepte im Maßstab 1:1 auf der Fräse im Open Innovation Lab auzuprobieren und zusammenzusetzen.
Vorstudien
Tonnengewölbe:
Eine der ersten Ideen war es, ein Tonnengewölbe zu konstruieren. Die einfach gekrümmte Konstruktion wurde durch polygonale Bögen in Reihe geschaltet, durch Querverbindungen miteinander verbunden und durch Platten darauf ausgesteift. Alle Verbindungen wurden als Stecksystem ausgeführt.
Kreuzgratgewölbe:
Der Kreuzungspunkt zweier Tonnengewölbe ist ein Kreuzgratgewölbe. Dieses bringt durch den Richtungswechsel und den daraus entstehenden Diagonalen einige Probleme mit sich. Da nicht schräg gefäst werden kann, müssen die Steckverbindungen größer ausgebildet werden, wodurch Hohlräume entstehen. Das führt auch schon im Modell zu einer geringeren Tragfähigkeit.
Geodätische Kuppel:
Mithilfe einer geodätischen Kuppel untersuchte eine Gruppe, ob sich das Wikihouse-System auf gekrümmte Körper übertragen lässt. Es wurde eine Kuppel in Knotenpunkte und Streben unterteilt und mit dreieckigen Platten abgedeckt. Probleme entstanden bei dem Auflegen, da die Auflager nicht orthogonal zur Fläche sind.