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MLFS - Mehrschicht-Freiform-Strukturen
01.11.2007 - 28.12.2013
Forschungsförderungsprojekt
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.
Personen
Projektleiter_in
Helmut Pottmann
(E104)
Projektmitarbeiter_innen
Murat Arikan
(E104)
Jonathan Balzer
(E104)
Bernhard Blaschitz
(E104)
Sigrid Brell-Cokcan
(E104)
Simon Flöry
(E104)
Michael Hofer
(E104)
Mathias Höbinger
(E104)
Niloy Mitra
(E104)
Alexander Karl Schiftner
(E104)
Heinz Schmiedhofer
(E104)
Institut
E104 - Institut für Diskrete Mathematik und Geometrie
Auftrag/Kooperation
Waagner-Biro Stahlbau AG
Förderungmittel
FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH (National)
Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)
Forschungsschwerpunkte
Mathematical and Algorithmic Foundations: 100%
Schlagwörter
Deutsch
Englisch
Netze mit ebenen Maschen
meshes with planar faces
Parallele Netze
parallel meshes
Multischicht-Konstruktionen
multilayer constructions
Formoptimierung
shapeoptimization
Diskrete Flächen für Architektur
discrete surfaces for architecture
Externe Partner_innen
Institut für Architekturwissenschaften
Technische Universität Graz
Publikationen
Publikationsliste