Die Anpassung des „reciprocal frame“-Systems an eine freie Geometrie auch mit gegenläufiger Krümmung wird durch eine an der Universität Kassel entwickelte Applikation ermöglicht. Um eine freie Geometrie mathematisch zu beschreiben, nutzt die Applikation eine NURBS-Fläche als „design surface“.

Bei gleichbleibender Profilstärke, Stablänge und Lage der Knoten auf den Stabachsen bildet sich die Form einer Kuppel. Eine Anpassung an eine nicht lineare Geometrie kann nur durch veränderliche Parameter geschehen. Jede Änderung einer Verbindung zweier Stäbe führt zur Änderung aller direkt anschließenden Verbindungen. Mit der Anpassung der Stablänge sowie der Knotenpunkte kann die Applikation das RF-System an eine freie Geometrie anpassen. Der Achsabstand aller Verbindungen wird nicht verändert. Dies führt zu einer identischen Profilstärke mit dem Vorteil einer Fertigung aus gleichen Elementen bzw. Querschnitten (Holzbalken, Stahlträger, Rundrohre).
Neben der NURBS-Fläche können die Variablen der Applikation, die sich auf das Profil, die angestrebte Netzdichte und das gewünschte Muster beziehen, gewählt werden. Die Anpassungsfähigkeit des selfsupporting framework an eine freie Geometrie nimmt mit der Anzahl der Stäbe an den Systempunkten ab. Es werden mindestens drei Stäbe pro Systempunkt benötigt, um das Tragwerk zu errichten.
Dadurch hat das Dreiachsmuster die größtmögliche Anpassung und wurde als Basis für das selfsupporting framework gewählt.
Um eine Auflagefläche zu erhalten, werden die Querschnitte durch Klauen geschwächt, jedoch nur auf das Minimum, welches für diese Anordnung der Stäbe erforderlich ist. Durch diese Ausschnitte in den Balken wird ihre Position im Dachraum exakt vorbestimmt. Mit dieser traditionellen zimmermannsmäßigen Holzverbindung wird das Zusammenfügen der Hölzer erleichtert, so dass auf Blechformteile verzichtet werden kann. Die aufgrund der gegenläufigen Krümmung auftretenden Zugkräfte in den Knoten werden durch eine duch die Stabachsen gehende Verschraubung aufgenommen.

Fakten
Architekten Mischa Proll, Andreas Günther, Kassel

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aus Bauwelt 1-2.2011
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