Konstruktive Grundlagen III (Skelettbau)
Tragwerksentwurf

Das Modul 'Konstruktive Grundlagen III' (Skelettbau) setzt sich aus folgenden Veranstaltungen zusammen:

VL zur Baukonstruktion (2 SWS) Prof. Häntsch
VL zur Tragkonstruktion (2 SWS) Prof. Grohmann
Konstruktive Übung (Betreuung in Gruppen, 2 SWS)
Integrierte Übung Tragkonstruktion (1 SWS)

Vorlesung Tragkonstruktion

Diese Vorlesung baut auf der Vorlesung C-1.1-01 Konstruktive Grundlagen I – Phänomene aus dem WS 14/15 auf. Nach einer einführenden Wiederholung werden die für die Mechanismen des Lastabtrags Überspannen, Stützen, Aussteifen und Gründen zur Verfügung stehenden Tragkonstruktionen vorgestellt und die Implikationen ihrer Anwendung werden erläutert. Es werden Regeln zu einer Grobdimensionierung angegeben, die die Studierenden in die Lage versetzen, in ihren Entwürfen realistische Annahmen zu treffen.

Übung Tragkonstruktion

Diese Übung läuft parallel zur Vorlesung C-1.1-03 Skelettbau (Konstruktive Grundlagen III). Hier werden die in der Vorlesung vorgestellten Lastabtragsmechnismen auf kleinere Übungsbeispiele angewendet.

Es werden Hausübungen herausgegeben, deren Bearbeitung Voraussetzung zur Teilnahme an der Hausarbeit (Prüfungsleistung) ist.

VORLESUNG:

In dieser Einführungsvorlesung werden die Phänomene der Tragkonstruktion vorgestellt. Angefangen mit Größen wie Masse und Kraft über die Baumaterialien und Einwirkungen bis hin zu Lastabtragsmechnismen werden die Begriffe definiert. Ziel dieser Vorlesung in Verbindung mit der zugehörigen Übung ist es, einen ersten Überblick über Tragwerke zu vermitteln. Darauf aufbauend erklärt die Baukonstruktion im 2. Semester die ersten Bauteile und bei den ersten eigenen Entwürfen kann die Tragkonstruktion berücksichtigt werden.

HÖRSAALÜBUNG:

Diese Übung läuft parallel zur Vorlesung C-1.101 Konstruktive Grundlagen I -Phänomene. Hier werden die in der Vorlesung vorgestellten Begriffe und Techniken im Rahmen kleinerer Beispiele verwendet. Es werden sieben Vorlesungsübungen herausgegeben, von denen als Voraussetzung zur Teilnahme an der Klausur fünf erfolgreich bearbeitet werden müssen.


INHALT

Das Seminar beschäftigt sich mit der Forschung an nachhaltigen und wiederverwendbaren Betonschalungen für komplexe Geometrien. 

Mit der Einführung digitaler parametrischer Entwurfswerkzeuge hat sich die Komplexität der Formfindung gesteigert. Neue Formen erfordern auch eine neue Form der Umsetzung. Die Digitalisierung ist weit fortgeschritten, nur fehlt es noch an den nötigen industriellen und gleichzeitig nachhaltigen Fertigungsmaßnahmen.

Die Forschungsschwerpunkt des Seminars greift dort an, wo standardisierte Schalungsmöglichkeiten nur noch unter hohem materiellen als auch finanziellen Aufwand zum Tragen kommen – wenn überhaupt – und schafft Perspektiven für einen nachhaltigen Lösungsansatz.

Das Seminar geht den Weg von der Idee über die Digitalisierung bis hin zur Produktion nachhaltiger Schalungselemente.

Im ersten Schritt werden theoretisch als auch praktisch experimentelle Strategien zu der Entwicklung nachhaltiger Betonschalungsmethoden entwickelt und unter wissenschaftlichen Aspekten dokumentiert. In der Entwicklung ist der einzig begrenzende Parameter der Anspruch auf: „Null Verschwendung“.

AUFGABE

THEORIE

Entwicklung/Konzeption eines nachhaltigen Schalungssystems für komplexe Geometrien.

PRAXIS

Erstellung von kleinmaßstäblichen Schalungs-Demonstratoren.

Eine theoretische und praxisbezogene Auseinandersetzung mit dem Baustoff Beton.

Die Arbeitsergebnisse des Semesters werden in einem Reader festgehalten.

 

SEMINARZEITEN

ERSTES TREFFEN

Montag, den 29.10.2018.

TERMINE

Das Seminar findet im 2-Wochenturnus statt:

ORT UND ZEIT

Jeweils von 10:00 – 13:30 Uhr in den Werkstätten des Brandthauses (fablab) in der Erzberger Str. 49.

VORAUSSETZUNG

Das Seminar richtet sich an Bachelor- als auch Masterstudierende.

ANMELDUNG

Die Anmeldung, mit einem kurzen Motivationsschreiben, erfolgt per E-Mail bis spätestens zum 19.10.2018 an: liebringshausen@asl.uni-kassel.de.

Die Plätze sind begrenzt.

 


Im Bachelorstudium werden im Rahmen der Konstruktiven Grundlagen die Grundkenntnisse der Tragkonstruktion und die Zusammenhänge zwischen Konstruktion und Entwurf vermittelt. In dem Modul Spezielle Tragkonstruktionen werden darüber hinaus vertiefende Kenntnisse von Tragkonstruktionen und ihren Wechselwirkungen mit der Gestalt und der  Gebäudetechnik vermittelt. 

Das Modul wird mit unterschiedlichen Schwerpunkten in Sommer- und Wintersemester angeboten. Im Sommersemester werden vertiefend Geschossbauten, das sind Bauten mit mehreren Geschossdecken übereinander, behandelt; im Wintersemester sind andere Bautypen der Schwerpunkt, wie Hallen, Brücken, Türme, Membranen, Schalen.

Das Wintersemester beginnt mit Tragwerken und Systemen für Hallen. Was ist bei Hallentragwerken besonders zu beachten, wie beeinflussen sich zu Verfügung stehende Systeme und Materialien. Die Überleitung von Hallen zu Brückentragwerken erfolgt durch deutliche Vergrößerung der Spannweiten und andere Systeme. In dem Teil Türme werden als Schwerpunkt architektonisch gestaltete Türme als Aussichtstürme und Landmarken behandelt. Als letzten Teil werden sowohl druck- als auch zugbeanspruchte Flächentragwerke, d.h. Schalen und Membrantragwerke behandelt. Analog zur historischen Entwicklung werden zunächst Regelflächen bzw. Minimalflächen vorgestellt und zum Abschluss dann die freigeformten Hybridschalen. 

In diesen Modulen werden nicht nur die Grundlagen der jeweiligen Tragwerke behandelt, sondern auch die funktionsbedingten Randbedingungen. Bei Geschossbauten z.B. sind die Stützenabstände bei Geschoßbauten mit Büronutzung immer ein Vielfaches des Ausbaurasters; diese Ausbauraster wiederum wird von einer ganzen Reihe von funktionalen Setzungen bestimmt. (Büroorganisation, Bürogröße, unterschiedliche Nutzungen in OGs, EG und UGs). Diese funktionalen Randbedingungen werden anhand von Beispielen vorgestellt und auf ihre Auswirkungen auf den Entwurf hin diskutiert. Es erfolgen umfangreiche Analysen und eine kleine Entwurfsaufgabe, bei der das erarbeitete Wissen angewandt wird.

Diese Module sind im Wahlpflichtbereich für alle Masterstudierende offen. Für die Vertiefung Design Research ist ein Modul verpflichtend, der andere kann im Wahlpflichtbereich bearbeitet werden.