Alte Baukunst neu gedacht
Research Nr. 16
Text: Plié, Marcel, Basel
Alte Baukunst neu gedacht
Research Nr. 16
Text: Plié, Marcel, Basel
Am Institut für Technologie in der Architektur an der ETH Zürich entstand ein frei geformtes Gewölbetragwerk aus Flachziegeln. Die bewehrungsfreie Konstruktion verbindet katalanische Bautradition mit modernen Formfindungs- und Herstellungstechniken.
Die Technik des Ziegelgewölbes wurde bereits von den Römern eingesetzt und über die Gotik bis ins 20. Jahrhundert insbesonders in Katalonien kontinuierlich weiterentwickelt. Hierbei werden Flachziegel in zwei Lagen unter Verwendung von schnell härtendem Mörtel über leichten Lehrbögen angeordnet. Trotz einiger spektakulärer Beispiele dieser Bautechnik (Gaudí, Guastavino) bilden fast ausschließlich klassische Gewölbeformen, wie das Kuppel- oder Tonnengewölbe die Grundlage für katalanische Ziegeltragwerke.
Das hier gezeigte, frei geformte Gewölbe wurde durch das TNA-Verfahren (Thrust Network Approach) bestimmt, das ein rein druckbeanspruchtes Kräftegleichgewicht innerhalb der kompletten Struktur bewirkt. Das Verfahren basiert auf der Methode der graphischen Statik und ermöglicht eine intuitive Formgebung der Struktur sowie die Kontrolle und Manipulation der darin wirkenden Kräfte. Trotz der erstaunlich vielen Formenvarianten, die auf diese Weise erreicht werden, behalten die Gewölbe stets ihren druckbeanspruchten Zustand bei. Im Zusammenspiel mit dem Eigengewicht der Konstruktion ist die Biegebeanspruchung auch bei asymmetrischem Lasteintrag auf ein Minimum reduziert und ermöglicht so die bewehrungsfreie Konstruktion aus Ziegeln oder einzelnen Steinsegmenten.
Die digitale Formfindung wurde durch eigens entwickelte Plug-Ins in ein bestehendes CAD-Programm als intuitives Modellierwerkzeug integriert. Aus dem Formfindungsprozess resultierte das digitale Modell. Dieses wiederum bildete die Grundlage für den Bau des Gewölbes. Der so entstandene temporäre Versuchsaufbau veranschaulicht das Potenzial zukünftiger Gewölbetragwerke in katalanischer Bautechnik im Zusammenspiel mit digitalen Entwurfsprozessen. Im Zusammenhang mit der Verwendung ressourcenschonender, lokaler Materialien und dem Einsatz einfacher Bautechnik ergeben sich neue Impulse für mögliche Anwendungen in Entwicklungsländern. Darüber hinaus wurden architektonische und tragstrukturelle Erkenntnisse für den zukünftigen Bau großmaßstäblicher Freiformgewölbe gewonnen.
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