Formgebungsmethoden

Formfindung


Das Ziel formgefundener Geometrien ist es, weitestgehend Biegebeanspruchung zu vermeiden und hauptsächlich durch Axialkräfte beanspruchte Konstruktionen zu gestalten. Im Entwurfprozess wird dabei die Ausgangsgeometrie so lange geringfügig verändert, bis ein Membranspannungszustand erreicht wird. Die Interaktion von Kraft und Form stellt dabei die Grundlage zu leichten und effizienten Konstruktionen mit hochfesten Materialien dar.

Formsetzung


Im Gegensatz zur Formfindung kann die geometrische Form auch gezielt durch Gestaltungsparameter bestimmt werden, um eine gewisse Architektur zu verfolgen. Beispielsweise kann ein regelmäßiges Gitterenetz durch anziehende oder abstoßende Punkte ähnlich einem Magnetfelds gezielt im Raum verformt oder verdichtet werden. Selbstverständlich können anschließend weitere Optimierungsmethoden angewendet werden und somit ein semi-optimale Form – im strukturellen Sinn - zu erzeugt werden.

Parametrisches Design


Durch verschiedene Designparameter lassen sich analytische Formen gestalten. Somit können 2D oder 3D Zeichnungen in Echtzeit produziert und angepasst werden. Kleine Skripte und Tools ermöglichen einen direkten Abgleich zwischen CAD, Berechnungs- und Tabellensoftware und somit einen optimalen Arbeitsfluss im digitalen Gestaltungsprozess.

Tragwerksplanung

Querschnittsoptimierung


Die Optimierung möglichst leichter Konstruktionen benötigt in den meisten Fällen mehrere Iterationsschritte. In jedem Schritt werden die Querschnitte angepasst, um die maximal mögliche Auslastung zu erreichen. Nicht-lineare Analysen berücksichtigen dabei das Stabilitätsverhalten der einzelnen Bauteile und führen zu wirtschaftlichen und energiesparenden Konstruktionen.

Dynamische Bemessung


Neben der statischen Optimierung ist bei leichten Strukturen besonders auf deren dynamisches Verhalten zu achten. Beispielsweise müssen Fußgängerbrücken so entworfen werden, dass keine Eigenfrequenzen auftreten, die durch Fußgänger anregbar sind. Türme und Hochhäuser andererseits müssen Erdbebenbelastungen überstehen, ohne dass das Haupttragwerk zu Schaden kommt.

Gestaltung bis ins Detail


Eine hohe architektonische Qualität zeigt sich auch in der Gestaltung und Ausführung der Details und Anschlusspunkte. Unser Anspruch liegt im besonderen Maße, diese frühzeitig zu entwerfen und in die Planung des Tragwerks mit einzubeziehen. Dabei gehen wir bei fast allen Projekten von ersten Handskizzen aus, die im Anschluss durch rechnerunterstützte Methoden verfeinert werden.

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