MLFS - Mehrschicht-Freiform-Strukturen

01.11.2007 - 28.12.2013
Research funding project
Der Bau von Freiformflächen in der Architektur stellt nicht nur große Herausforderungen an die Ingenieure, sondern bringt auch neue Designideen in die öffentliche Aufmerksamkeit. Interessanterweise sind die geometrischen Grundlagen von doppelt gekrümmten Flächen, welche als Stahl/Glas Konstruktionen mit ebenen Flächen gebaut werden sollen, weitgehend unerforscht. Bis vor kurzem schien die Realisierung echter Freiformgeometrie mit einem Vierecksmaschennetz aus ebenen Facetten unmöglich. Kürzlich jedoch wurde das hohe Potential optimierter Netzgeometrien entdeckt: das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Berechnung und das interaktive Design von Netzen mit speziellen Eigenschaften welche für die Konstruktion relevant sind. Damit wird nicht nur der ganze Formenreichtum der Freiformgeometrien baubar, sondern sie bilden auch die Grundlage für mehrschichtige Stützstrukturen mit ebenen Facetten und optimierten Knotengeometrien ohne geometrische Torsion. Dieses ambitionierte Ziel wird durch Bündelung einer kritischen Masse von universitären Forschern mit einem starken Partner aus der Industrie erreichbar. Die angewandte Forschung konzentriert sich auf Netze mit ebenen Maschen mit Flächen/Flächen und Kanten/Kanten Offset-Eigenschaften, auf parallele Netze, Unterteilungsmethoden für interaktives Design, auf das Problem ein Fläche geeignet in ein optimiertes Netz zu segmentieren, auf mathematische Optimierungsmethoden für Netze, und auch auf Netze mit unkonventionellen Maschen wie Secksecken. Aktuell gibt es nur in wenigen dieser Bereiche erste Teilergebnisse. Geometrische Grundlagenforschung ist in die Basis für eine erfolgreiche Verschmelzung von Optimierung, Visualisierung, und Design-Techniken. Damit werden die geometrischen Ergebnisse in der Praxis anwendbar und eröffnen die Inkludierung in eine Ingenieur-Softwareumgebung, welche dann auch statische und strukturelle Analysen erlaubt. Geometrische Forschung spielt damit eine aktive Rolle im architektonischen Designzyklus.

People

Project leader

Project personnel

Institute

Auftrag/Kooperation

  • Waagner-Biro Stahlbau AG

Förderungmittel

  • FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH (National) Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)

Research focus

  • Mathematical and Algorithmic Foundations: 100%

Keywords

GermanEnglish
Netze mit ebenen Maschenmeshes with planar faces
Parallele Netzeparallel meshes
Multischicht-Konstruktionenmultilayer constructions
Formoptimierungshapeoptimization
Diskrete Flächen für Architekturdiscrete surfaces for architecture

External partner

  • Institut für Architekturwissenschaften
  • Technische Universität Graz

Publications