FORSCHUNG & KONSTRUKTION

Modularer Stahlbauknoten

Freiform-Flächentragwerke scheitern selten am Stab, sondern am Knoten, der an jedem Punkt anders ausfällt. Gemeinsam mit Jan Mommert von Eisenlöffel Sattler und Partner ist ein universeller Knoten entstanden, der Standardprofile ohne Schweißen verbindet.

Prototyp des modularen Stahlbauknotens
© Fraunhofer IPK

Stahlplatten mit je zwei Verbindungsringen werden über einen in der Stabachse beweglichen Bolzen gehalten, sodass sich mit wenigen Plattentypen eine große Zahl unterschiedlicher Anschlüsse abbilden lässt. Lange Gewindestangen gleichen abweichende Stablängen aus, wodurch genormte Stahlrohre verwendet werden können und aufwendige Sonderanfertigungen entfallen. Ein Grasshopper-Script überträgt die Geometrie auf beliebige Freiformflächen und erzeugt zu jedem Punkt die passende Plattenkombination. Die Montagefolge ist bis zum fertigen Stabnetz durchgespielt und zeigt, dass der Knoten ohne Gerüst und ohne Schweißnaht auskommt. Die größte Schwierigkeit war der Widerspruch zwischen einem festen Bauteilkatalog und freier Geometrie, denn jeder Winkel muss ohne Sonderteil abbildbar bleiben und die Toleranzen der Stablängen dürfen sich über das Netz nicht aufsummieren. Ein Prototyp des Knotens wurde als 3D-Druck in Stahl beim Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik hergestellt. Konstruktion, Modell und Montagelogik habe ich gemeinsam mit Jan Mommert erarbeitet.

ART
Forschungsprojekt
PARTNER
Jan Mommert, Eisenlöffel Sattler und Partner
WERKZEUGE
Rhino, Grasshopper

Montagefolge

Montageschritt 1 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 2 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 3 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 4 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 5 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 6 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 7 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 8 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 9 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 10 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 11 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 12 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 13 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 14 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 15 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 16 von 17 des modularen Stahlbauknotens Montageschritt 17 von 17 des modularen Stahlbauknotens 01 / 17

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