Geometrie-Prinzipien für wirtschaftliche und effiziente Schalentragwerke: Fid-Bau Portal

Geometrie-Prinzipien für wirtschaftliche und effiziente Schalentragwerke

Schober, H.

Schalen haben neben ihrer ästhetischen Wirkung vor allem wirtschaftliche Vorteile, da die fließende und doppelt gekrümmte Form Lasten ohne Biegung und folglich mit bedeutend geringerem Materialaufwand gegenüber biegebeanspruchten, ebenen Tragwerken ableiten kann. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie beliebige doppelt gekrümmte Flächen mit ebenen viereckigen Schalenelementen hergestellt werden können, so daß auch die Fertigungskosten gering gehalten werden können. Die Methode beruht auf dem Prinzip, daß zwei parallele Vektoren im Raum stets eine ebene Viereckfläche aufspannen. Daraus ergeben sich die beiden Bildungsgesetze für ebene Viereckmaschen, wonach entweder die Längskanten oder die Querkanten einer Maschenreihe zwei parallele Vektoren bilden. Aus der fast unbegrenzten Formenvielfalt wird näher auf Translationsflächen, wie elliptisches, Rotations- und hyperbolisches Paraboloid, sowie auf Streck-Trans-Flächen mit dem Sonderfall äquidistante Profilkurven eingegangen. Erfolgreiche Beispiele sind Innenhofüberdachungen in Rostock und Leipzig, die aneinandergereihten Netzkuppeln des Messeeingangs West in Hannover, die Bahnsteigüberdachung des Lehrter Bahnhofs und die Glaskuppel für das Flußpferdhaus in Berlin.