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Experimentell-rechnerische Untersuchungen an einer Tensegrity-Struktur

Experimental and computational investigation of a free-form tensegrity structure

  • An einer Tensegrity-Struktur wurden experimentell-rechnerische Untersuchungen durchgeführt. Der Zoo Rostock plant den Bau einer neuen Voliere mit einer Tensegrity-Struktur. Die Form wurde von Dr. Veit Bayer, Bauhaus-Uni Weimar und Klaus Wagnener, PWP-Berlin entwickelt. Berechnungsalgorithmen nach Skelton wurden in der FE-Software SLang, Bauhaus-Uni Weimar von Dr. Veit Bayer implementiert. Mit diesen Algorithmen kann der Vorspannzustand von Tensegrity-Strukturen bestimmt werden und eine geometrisch nicht-lineare Berechnung erfolgen. Um die Berechnungen zu überprüfen, wurde ein 1:5 Modell der Voliere berechnet und erstellt. An diesem wurden Belastungsversuchen durchgeführt und Kräfte und Verformungen gemessen. Die Seilkräfte wurden mit Hilfe der ersten Eigenfrequenz gemessen, die Verformungen mit einem Tachymeter aufgezeichnet. Die Ergebnisse wurden zur Verfizierung der Berechnungsalgorithmen verwendet. Mit der Software SLang wurden Berechnungsmodelle erstellt, um das Versuchsmodell abzubilden. Die experimentellen Ergebnisse wurden mit berechneten Werten verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass mit den implementierten Algorithmen eine Berechnung von Tensegrity-Strukturen möglich ist.
  • On a free-form tensegrity structure, experimental investigations were performed. The Zoological garden of Rostock, Germany plans to build an aviary. The design of this structure was developed by Dr. Veit Bayer, Bauhaus-University Weimar, Germany and architect Klaus Wagener, PWP-Berlin, Germany. The computation algorithms of Skelton were implemented in the Software SLang, Bauhaus-University Weimar, Germany by Dr. Veit Bayer. With these, the essential prestress forces can be calculated and a non-linear structural analysis can be performed. In order to check the computed values, a 1:5 scaled model was built and computed. Static loads were applied and forces and deflections were measured. The tensile forces have been measured by using the first eigenfrequency of the cables and the deflections by using a tachymeter. The experimental results were used to check the software used for analysis. With Slang, several finite-elements models were created. The experimental results were compared to the values of the different finite-elements models. The comparison showed that it is possible to design and calculate tensegrity-structure with the implemented algorithms.

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Metadaten
Document Type:Master's Thesis
Author: Christian Alexy
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.407Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4079Cite-Link
Language:German
Date of Publication (online):2005/02/28
Year of first Publication:2005
Release Date:2005/02/28
Publishing Institution:Bauhaus-Universität Weimar
Granting Institution:Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Massivbau II
Tag:Tensegrity
experimental investigation; finite-element-method; non-linear structural analysis; tensegrity
GND Keyword:Nichtlineare Berechnung; Experiment; Modellstatik; Nichtlineare Finite-Elemente-Methode
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:56 Bauwesen / 56.11 Baukonstruktion
Licence (German):License Logo Copyright All Rights Reserved
Note:
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