Arbeitsblätter „Tensegrity“

Arbeitsblätter Tensegrity Seite 12
Radial angeordneter Kragarm
Tragverhalten der Geiger Kuppeln
Wichtige Grundprinzipien der Lastabtragung lassen sich am
vereinfachten ebenen System erläutern. Zwei starren
Dreiecke werden durch zwei Zugseile gekoppelt. Es liegt ein
kinematisches System vor, das durch Vorspannung
stabilisiert und tragfähig wird.
Kräfte im Ringelement unter sym. Last
Kräfte im Ringelement unter Vorspannung
Bei symmetrischer Belastung durch Schnee und
Eigengewicht wird die kinematische Verformbarkeit nicht
angesprochen. Das Tragverhalten ist bis zum Ausfall eines
Gratseiles streng linear. Die Vorspannung ist notwendig um
in den Seilen ansonsten auftretende Druckkräfte zu
kompensieren.
Unter unsymmetrischer bzw. zur Geometrie nicht-affiner
Belastung ist das System einfach statisch überbestimmt und
damit beweglich. Im Unterschied zu den statisch bestimmten
Tragwerken haben damit die geometrischen Verformungen
einen großen Einfluß auf die inneren Beanspruchungen des
Systems. Unter Last bewirkt die Änderung der Geometrie
einen Anstieg der Kräfte in den einzelnen Elementen zum
Herstellen eines Gleichgewichtszustands. Das Tragverhalten
unter unsymmetrischen Lasten ist nichtlinear.
Das Tragverhalten der Geiger Kuppeln als räumliche
Tensegrity Struktur mit hoher statischer Unbestimmtheit
hängt sehr von der Höhe der Vorspannung ab.
Kräfte im Ringelement unter unsym. Last
Montage
Die Montage dieser Systeme erfolgt ringweise am Boden.
Danach wird die Konstruktion hochgezogen und positioniert.
Die endgültige Höhe der Vorspannung muß im Voraus
bestimmt werden und auf geometrische Längenangaben
gespannt werden. Ein Nachstellen der verschiedenen
Längen zum späteren Ausgleich der Vorspannung ist sehr
schwierig und zeitaufwendig.
Montageprozess in Seoul
Flächen- und Raumtragwerke
Lehrstuhl für Hochbaustatik und Tragwerksplanung ⋅ TUM 11_13_tensegrity 14.06.2002