@misc{Kramer2005, type = {Master Thesis}, author = {Kramer, Roman}, title = {Der konstruktive Entwurf von Stabnetzwerken am Beispiel des Naturtheaters Gr{\"o}tzingen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.639}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6397}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Im Ergebnis dieser Arbeit ist es gelungen, die Form der {\"U}berdachung des Frei-lufttheaters in Gr{\"o}tzingen als Stabnetzschale zu generieren und in einer Vorbe-messung konstruktiv durchzubilden. Im iterativen Prozess der Formfindung bilden Form, Last, Auflager und Tragver-halten eine Einheit, welche die letztendliche Form eines Tragwerks bestimmt. Kommt es auf Effizienz, Leichtigkeit und große Spannweiten an, so ist die Form eines Tragwerks dem gew{\"u}nschten Beanspruchungszustand anzupassen. Die Form sollte somit die Folge des Sollkraftzustandes sein und nicht umgekehrt. W{\"a}hrend der Formfindung in DOMEdesign ist es nicht gelungen, die Schalen-form {\"u}ber ein Netz mit quadratischen Maschen zu erzeugen, da sich die Berech-nung immer an derselben Stelle der Generierung festgefahren hat. Die Ursache hierf{\"u}r kann durch die Anzahl der Unbekannten je Knoten w{\"a}hrend Iterations-schritte in der Berechnung erkl{\"a}rt werden. Die genaue Form wurde durch die Verwendung eines Hexagonnetzes realisiert. Vorher musste das Netz jedoch mittels AutoCad in die geneigte Lage gedreht werden. Den entscheidenden Ein-fluss f{\"u}r die entstehende Form haben die Gr{\"o}ßen der Radien des ebenen Aus-gangsnetzes. Je kleiner der Radius des Randes, desto schlanker und filigraner bildet sich die Form der Schale aus. Als sehr positives Programmtool soll die Im- und Exportfunktion von DOMEdesign erw{\"a}hnt werden. Mit deren Hilfe kann jede Konstruktion problemlos als dxf-File in CAD - Programmen bearbeitet und wieder importiert werden. Die {\"U}berf{\"u}hrung der Netztopologie in eine dreieckige Vermaschung ist im Pro-gramm AutoCad durchgef{\"u}hrt worden. Hierzu war es notwendig, jeden zweiten Punkt eines Hexagons zu fangen und durch Verbinden, Dreiecke zu erzeugen. Nach der ersten Vorbemessung schien die Entscheidung sinnvoll, aufgrund der zunehmenden Normalkr{\"a}fte zum Auflager hin, eine Staffelung der Stabquer-schnitte vorzusehen. Die Querschnitte variieren von 120/70 (in Schalenmitte) bis 180/70 (am Auflager). Am {\"U}bergang zweier Stabgr{\"o}ßen werden gevoutete St{\"a}be angeordnet. Im Rahmen dieser Vorbemessung stellte sich heraus, dass sich eine reine Schalentragwirkung (nur Druckkr{\"a}fte) in der gefundenen Konstruktion nicht zu 100 \% einstellt. Grund daf{\"u}r ist der Zusammenhang von Netztopologie, Ge-l{\"a}ndeneigung- bzw. Lage der Lagerpunkte und Art der Beanspruchung. Deshalb treten in der Stabnetzschale vereinzelt Zugkr{\"a}fte auf, welche vom Dreieck hin zum Hexagon abnehmen. Im maßgebenden Lastfall bewegen sich die Betr{\"a}ge der Verformungen in einem tolerierbaren Bereich von bis zu maximal 3,7 cm, welche die Zul{\"a}ssigen von maximal 13,3 cm deutlich unterschreiten. Die Fortschritte durch Computer - orientierte - Verfahren zur Formfindung und Bemessung haben die Formvielfalt beim Bau von doppelt gekr{\"u}mmten Fl{\"a}chen aus Stahl und Glas erweitert. Die automatisierte Fertigung erlaubt es, sich von den bisher immer geforderten gleichen Stabl{\"a}ngen und gleichen Knotenausbil-dungen loszul{\"o}sen. Um die gefundene Schalenform konstruktiv umzusetzen, ist es notwendig einen Knoten zu finden, welcher den Anspr{\"u}chen in Bezug auf Stabverdrehung, Glasauflagerung und Schalenkr{\"u}mmung gen{\"u}gt. Hierbei gibt es eine Vielzahl an m{\"o}glichen Konstruktionen. Da an bestimmten Knoten große Un-terschiede zwischen Vertikalwinkeln auftreten, fiel in dieser Arbeit die Entschei-dung zu Gunsten eines Zylinderknotens, dessen lokale Geometrie durch die unterschiedlichen Stabenden realisiert wird. Der Knoten selbst {\"u}bernimmt nur die Einstellung der Horizontalwinkel. Die Verbindung zwischen Stab und Knoten wird mittels zweier Schrauben, die {\"u}bereinander und senkrecht zur Knotenachse aus-gerichtet sind, hergestellt. Dazu wird an den Stabenden ein 1 cm starkes Blech angeschweißt, wodurch die Schrauben vom Knoten her vorgespannt werden k{\"o}nnen. Die Oberkante des Knotens darf dabei nicht {\"u}ber die Staboberseiten herausragen, da sonst keine durchgehende Auflage der Glasscheiben m{\"o}glich ist.}, subject = {Gitterschale}, language = {de} }