Georg Vracholiotis
Frei Otto, Carlfried Mutschler, Multihalle
2017, 255 S., 192 s/w- und Farbabbildungen. 33 cm, Softcover
Spector Books

 

 

Die für die Bundesgartenschau 1975 in Mannheim von Frei Otto und Carlfried Mutschler gebaute temporäre Mehrzweckhalle gilt als die weltweit größte Holzgitterschalenkonstruktion. Obwohl sie 1998 sogar unter Denkmalschutz gestellt wurde, entfacht sich aktuell eine internationale Debatte über Abriss bzw. Erhalt der Multihalle. Noch weitgehend ohne digitale Berechnungsmethoden entwickelte Frei Otto das komplexe Dach mit Hilfe eines filigranen Hängemodells: Modell-, Zeichen- und Messtechnik bildeten die Grundlage für eine schöpferische Experimentalkultur, bei der es um eine fortwährende Kalibrierung von Auge und Hand, wissenschaftlicher Beobachtung und technischem Geschick ging - eine handwerklich-intellektuelle Selbstjustierung, in der das Entwerfen auch einen kollektiven Diskurs über die Zukunft der Gesellschaft auslösen konnte. Anhand von überwiegend unveröffentlichten Materialien aus den Archiven von Carlfried Mutschler und Frei Otto, stellt das Buch erstmals die Geschichte dieses Experimentalbaus vor.

Christian Heidenreich
Adaptivität von freigeformten Flächentragwerken
Bauhaus ifex research series, Band 2
Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz von Faserverbundstrukturen im Bauwesen
2017, 182 S., Abbildungen, 26 Tab. z.Tl. in Farbe. 24 cm, Softcover
VDG Verlag im Jonas Verlag

 

 

Adaptive Tragwerke können unter Anwendung von Smart Materials als materialsparende, filigrane Tragwerke ausgeführt werden. Die Erfüllung der Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit wird nicht allein über die Querschnittsabmessungen sichergestellt. Die notwendige Bauteilsteifigkeit kann vielmehr durch Eintragung von Aktivierungsenergie (Operational Energy) realisiert werden. Auf diese Weise kann die aufgrund der Bauteilabmessungen gebundene Energie (Embodied Energy) minimiert werden. Die entwickelte Entwurfsmethode ermöglicht die Auslegung und Optimierung materialminimierter Schalentragwerke in einem mehrstufigen Prozess. Hierbei werden aus tragwerksplanerischer Sicht die numerische Formfindung, die statische Berechnung und die Aktor- und Sensorpositionierung berechnet. Zudem werden Analysen hinsichtlich der Nachhaltigkeit auf Basis einer Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Aufgrund der unterschiedlichen, sich aber gegenseitig beeinflussenden Kriterien, ist eine Optimierung durchzuführen. In der Arbeit wird ein Ansatz zur Definition zulässiger Ökobilanzkennwerte von Smart Materials auf Basis der Energiedifferenz zwischen einer passiven und einer adaptiven Struktur vorgestellt. Anhand dieser Kennwerte kann die Entwicklung zukünftiger Smart Materials unter dem Aspekt der ganzheitlichen Nachhaltigkeit erfolgen. Die Allgemeingültigkeit und Übertragbarkeit der Entwurfsmethode auf weitere Tragsysteme im Bauwesen und speziell anderer Materialkonstellationen wird anhand verschiedener Beispiele aufgezeigt.

Hans Schober
Transparente Schalen
Form, Topologie, Tragwerk
2015, 256 S., 273 Farbabb., 11 Tabellen. 276 mm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Gläserne Netzkuppeln als Überdachungen veredeln Gebäude und städtebauliche Ensembles. Die konstruktiven und ökonomischen Vorteile sind zugleich gestalterische Vorteile: Mit den Stahl-Glas-Konstruktionen werden Transparenz und Leichtigkeit assoziiert. Wenn die gefundene Form mit der Funktionalität einhergeht, dann wird dieses Versprechen eingelöst. Der Band ist die erste umfassende und lehrreiche Darstellung von Entwurf, Konstruktion und Berechnung filigraner, doppeltgekrümmter, weitgespannter verglaster Schalen. Anschaulich und leicht nachvollziehbar werden die Geometrieprinzipien zum Entwurf der Schalentragwerke erläutert, die mit Modulen von handelsüblichen CAD-Programmen leicht anzuwenden sind. Es wird gezeigt, wie fließende und homogene Strukturen für nahezu beliebige Formen erzeugt werden können, insbesondere Stabstrukturen aus ebenen Vierecken, die sich für die Verglasung mit ebenen Scheiben eignen. Anhand von ausgeführten Beispielen werden die neuesten Methoden der Formfindungsberechnung und Optimierung durch die komplexe Interaktion von Statik, Form und Topologie praxisnah erklärt. Im Ergebnis stehen geistreiche Netzkonstruktionen mit minimalem Gewicht.; The book describes the design, detailing and structural engineering of filigree, double-curved and long-span glazed shells of minimal weights and ingenious details.

Markus Heinsdorff
Mobile Spaces
Textile Bauten. Textile Buildings
2014, 184 S., 302 mm, Hardcover
Jovis

 

 

Transportabel, robust, schnell auf- und abzubauen, leicht zu reparieren und zu recyceln und in verschiedenen Klimaregionen einsetzbar - das waren die Anforderungen an die Pavillons, die Markus Heinsdorff für die Präsentation Deutschlands in Indien 2011-13 (Stahl und Membran) und die Präsentation Deutschlands in China 2007-10 (Bambus und Membran) entworfen hat. Die textilen Bauten dienten als mobile Ausstellungs-, Konferenz-, Konzert- und Veranstaltungsräume und tourten durch insgesamt zehn Megacities. Als Objektbauten verkörperten sie gleichzeitig die "Bau- und Urbanisationsthemen" der Veranstaltungen. Die höchst innovativen Konstruktionen der Pavillons, die vorwiegend in Zusammenarbeit mit den Ingenieuren schlaich, bergermann und partner entwickelt wurden, und die neuartigen Gewebematerialien, aber auch ihre herausragende ästhetische Qualität machen die multifunktionalen Leichtbauten zu innovativen Prototypen einer neuen Generation textilen Bauens. Der Band präsentiert in Fotografien und Plänen die unterschiedlichen Pavillontypen sowie weitere Experimente mit Universitäten und Ingenieuren zu "Umwelt-Membranen" und Statik im extremen Leichtbau.

Reinhard Baeckmann, Marlies Kirsch, Karin Schaefer
Textile Ueberdachung von Kinderspielplaetzen
Bau- und Wohnforschung
1981, 294 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

K. Berner
Untersuchungen zum Temperatur- und Brandverhalten von weitgespannten Stahl/Polyurethan-Sandwichtragwerken
1977, 222 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag