Sitzung
MS09: Formfindung und Formoptimierung
Montag, 4. März 2024; 11:00 - 13:00 Uhr in H 1.01 (Audimax I)
11:00
Parametrischer Entwurf in der Tragwerksplanung
Anna Bauer (Mayr Ludescher Partner Beratende Ingenieure), Ann-Kathrin Goldbach (TUM)
Kurzfassung:
In diesem Beitrag werden die Vorteile des parametrischen Entwurfs in der Tragwerksplanung mit aktuellen Beispielen aus Leicht- und Brückenbau beleuchtet. Die vollständige Parametrisierung von Entwurfs- und Berechnungsmodell gelingt durch die konsequente Verknüpfung von CAD und FE Modell und führt zu Tragwerksmodellen, die unter Berücksichtigung aller geometrischen und statischen Anforderungen in Form und Lastabtragung optimiert werden können.
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Parametrischer Entwurf in der Tragwerksplanung
Anna Bauer (Mayr Ludescher Partner Beratende Ingenieure), Ann-Kathrin Goldbach (TUM)
Kurzfassung:
In diesem Beitrag werden die Vorteile des parametrischen Entwurfs in der Tragwerksplanung mit aktuellen Beispielen aus Leicht- und Brückenbau beleuchtet. Die vollständige Parametrisierung von Entwurfs- und Berechnungsmodell gelingt durch die konsequente Verknüpfung von CAD und FE Modell und führt zu Tragwerksmodellen, die unter Berücksichtigung aller geometrischen und statischen Anforderungen in Form und Lastabtragung optimiert werden können.
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11:20
Formen entwickeln
Julian Lienhard (University of Kassel)
Kurzfassung:
Die Formfindung als deterministischer Optimierungsprozess von Tragwerksgeometrien ist in der Praxis nur in wenigen Sonder- und Leichtbaustrukturen relevant. Die Methoden und Softwarelösungen können jedoch vielfältig im Tragwerksentwurf eingesetzt werden, um den Form-Struktur-Dialog zwischen Architektur und Tragwerk zu befruchten. Am Beispiel des Deutschen Pavillons für die Expo Osaka 2025 wird dargestellt, wie die Form im Dialog gefunden wurde.
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Formen entwickeln
Julian Lienhard (University of Kassel)
Kurzfassung:
Die Formfindung als deterministischer Optimierungsprozess von Tragwerksgeometrien ist in der Praxis nur in wenigen Sonder- und Leichtbaustrukturen relevant. Die Methoden und Softwarelösungen können jedoch vielfältig im Tragwerksentwurf eingesetzt werden, um den Form-Struktur-Dialog zwischen Architektur und Tragwerk zu befruchten. Am Beispiel des Deutschen Pavillons für die Expo Osaka 2025 wird dargestellt, wie die Form im Dialog gefunden wurde.
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11:40
Geometrische Optimierung von Gitterschalen
Eike Schling (Leibniz Universität Hannover)
Kurzfassung:
Die Baukomplexität von Gitterschalen hängt stark von der Geometrie der Knoten, Stäbe und Eindeckung ab. Durch das kontrollierte Entwerfen der Netzgeometrie, können die Krümmung und Anschlusswinkel stark vereinfacht werden. Diese Geometrieoptimierung führt zu einer eigenen Entwurfssprache in Form und Struktur von Gitterschalen. Durch gleiche, wiederverwendbare Elemente wird eine Vereinfachung der Herstellung und Konstruktion verwirklicht.
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Geometrische Optimierung von Gitterschalen
Eike Schling (Leibniz Universität Hannover)
Kurzfassung:
Die Baukomplexität von Gitterschalen hängt stark von der Geometrie der Knoten, Stäbe und Eindeckung ab. Durch das kontrollierte Entwerfen der Netzgeometrie, können die Krümmung und Anschlusswinkel stark vereinfacht werden. Diese Geometrieoptimierung führt zu einer eigenen Entwurfssprache in Form und Struktur von Gitterschalen. Durch gleiche, wiederverwendbare Elemente wird eine Vereinfachung der Herstellung und Konstruktion verwirklicht.
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12:00
Ringträgerkonstruktionen in Theorie und Praxis
Katharina Kunz (sbp se), Roman Kemmler (HTWG Konstanz)
Kurzfassung:
Der Vortrag erfolgt zweigeteilt und verbindet theoretische Grundlagen der Formfindung mit Beispielen aus der Praxis. Der Fokus liegt auf Ringträgerkonstruktionen, wie sie bei Stadiondächern eingesetzt werden. Anhand von zwei gebauten Beispielen werden die Besonderheiten und Herausforderungen der Verbindungselemente erörtert.
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Ringträgerkonstruktionen in Theorie und Praxis
Katharina Kunz (sbp se), Roman Kemmler (HTWG Konstanz)
Kurzfassung:
Der Vortrag erfolgt zweigeteilt und verbindet theoretische Grundlagen der Formfindung mit Beispielen aus der Praxis. Der Fokus liegt auf Ringträgerkonstruktionen, wie sie bei Stadiondächern eingesetzt werden. Anhand von zwei gebauten Beispielen werden die Besonderheiten und Herausforderungen der Verbindungselemente erörtert.
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12:20
Neue Hybride – Formfindung und Konstruktionsentwicklung des Turms des Bauhaus-Archivs Berlin
Christoph Gengnagel (Universität der Künste), Moritz Heimrath (Bollinger und Grohmann ZT GmbH)
Kurzfassung:
Bei der Entwicklung und Realisierung des 20 m hohen Turms des Bauhaus Archivs wurde das Tragwerk in einer hybride Formfindung mit Hilfe einer teilautomatisierten multiobjektiven Optimierung generiert. Das betraf vor allem die Entwicklung von geometrischen Regeln als auch die Analyse für die 670 „leicht tanzenden Stahlstützen“ des außen liegenden Primärtragwerks, die mit einem maximalen Außendurchmesser von 100 mm das wesentliche Gestaltungselement des Turms sind.
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Neue Hybride – Formfindung und Konstruktionsentwicklung des Turms des Bauhaus-Archivs Berlin
Christoph Gengnagel (Universität der Künste), Moritz Heimrath (Bollinger und Grohmann ZT GmbH)
Kurzfassung:
Bei der Entwicklung und Realisierung des 20 m hohen Turms des Bauhaus Archivs wurde das Tragwerk in einer hybride Formfindung mit Hilfe einer teilautomatisierten multiobjektiven Optimierung generiert. Das betraf vor allem die Entwicklung von geometrischen Regeln als auch die Analyse für die 670 „leicht tanzenden Stahlstützen“ des außen liegenden Primärtragwerks, die mit einem maximalen Außendurchmesser von 100 mm das wesentliche Gestaltungselement des Turms sind.
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12:40
Form finden und optimieren an der TUM
Pierluigi D'Acunto (Technische Universität München), Kai-Uwe Bletzinger (Technische Universität München)
Kurzfassung:
In den letzten 25 Jahren war die Forschung an der TUM besonders aktiv auf dem Gebiet des computergestützten Tragwerksplanung. Dabei wurden mehrere Methoden zur Formfindung und Formoptimierung entwickelt. Dieser Beitrag stellt die aktuellen Fortschritte vor, die maßgeblich vom Lehrstuhl für Statik (Bletzinger) im Bereich FDM, FEM und URS und von der Professur für Tragwerksentwurf (D’Acunto) im Bereich der grafischen Statik in 3D vorangetrieben wurden.
Form finden und optimieren an der TUM
Pierluigi D'Acunto (Technische Universität München), Kai-Uwe Bletzinger (Technische Universität München)
Kurzfassung:
In den letzten 25 Jahren war die Forschung an der TUM besonders aktiv auf dem Gebiet des computergestützten Tragwerksplanung. Dabei wurden mehrere Methoden zur Formfindung und Formoptimierung entwickelt. Dieser Beitrag stellt die aktuellen Fortschritte vor, die maßgeblich vom Lehrstuhl für Statik (Bletzinger) im Bereich FDM, FEM und URS und von der Professur für Tragwerksentwurf (D’Acunto) im Bereich der grafischen Statik in 3D vorangetrieben wurden.