Die architektonisch ansprechenden Eigenschaften einer transparenten Dachkonstruktion beziehen sich auf die Reflexion, Absorption und Transmission des Sonnenlichts, insbesondere im Bereich des sichtbaren Spektrums. Die meisten dieser freigeformten Dächer der letzten Jahre entstanden in enger Zusammenarbeit zwischen Architekt und Ingenieur. In mehreren Iterationsschritten wurde dabei die vom Architekten geschaffene Ursprungsform so lange angepasst, bis sich schließlich eine ästhetisch, wirtschaftlich und statisch optimierte Lösung ergab. Aus diesen Wechselbeziehungen zwischen Entwurf und Tragwerk, sowie zwischen Form, Material und Beanspruchung haben die letzten Entwicklungen hauptsächlich in der Glasherstellung und Glasbautechnik dazu beigetragen den Spielraum für die Gestaltung von Konstruktionen in der Architektur wesentlich zu erweitern. Die Formgebung / Formfindung der Dachstruktur ist durch den Einsatz von leistungsfähigen FE-Programmen (= Finite Elemente Programmen) nicht mehr als Kernpunkt der Planung einzustufen. Vielmehr orientieren sich die Planungsbüros heutzutage nach neuen Möglichkeiten Transparentbauten (v. A. Glas) durch signifikante Reduktion der lastabtragenden Sekundärstruktur zu planen. Diese Minimierung des Materialverbrauchs bei gleichzeitiger Maximierung der Transparenz lässt auch die Membrankonstruktion in den Vordergrund treten. Diese spezielle Mischung aus organischer Gestalt und künstlerischer Konstruktion hat einen ganz besonderen Reiz, den auch viele Künstler zu nutzen verstanden haben. So sind bei ihren Projektpräsentationen Schlagwörter, wie etwa Leichtigkeit oder Transparenz als Definition der „textilen“ Innen- und Außenräume entstanden. Trotzdem nimmt in der Baupraxis das Bauen mit Membranen insgesamt nur einen sehr geringen Anteil am umgesetzten Bauvolumen ein. Zudem erfordert membranes-Bauen Spezialwissen, das praktisch an der Hochschule nicht gelehrt wird. Beides sind Gründe, die den Membranbauten eine exotische Note verleihen. Dies zeigte sich auch bei der Recherche nach neuartigen Entwicklungen auf diesem Gebiet. Hinführend auf die gleichen Fragestellungen wie im Glasbau: nach Nutzerkomfort und Langlebigkeit, hat die Forschung im Membranbau die selbigen zu klären.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Ursprung des Membranbaus
- Das Prinzip des Leichtbaus
- Einteilungsbereiche der Membranen
- Das Material: Membranen
- Unbeschichtete Gewebe
- Baumwollgewebe
- Fluorpolymergewebe
- Beschichtete Gewebe
- Fluorpolymergewebe
- PVC besichtete Polyestergewebe (PVC/PES)
- PTFE-beschichtete Glasfasergewebe (GF)
- Silikonbeschichtete Glasfasergewebe (GF)
- PVC-beschichtete Aramidfasergewebe
- Folien
- Grundlagen
- Fluorpolymerfolien
- ETFE-Folien (Ethylen-Tetrafluorethylen)
- THV-Folien
- PVC-Folien (Polyvinylchlorid)
- Bemerkung
- Vorspannung
- Prinzip der vorgespannten Membranflächen
- Stabilität durch Vorspannung
- Beschreibung der Lastabtragung
- Krümmung
- Die mechanische Vorspannung
- Segel
- Wellenfläche
- Bogenfläche
- Hochpunktfläche
- Die pneumatische Vorspannung
- Luftgetragene Konstruktionen (Ballonkonstruktion)
- Luftgestützte Konstruktionen
- Kissenkonstruktionen
- Schlauchkonstruktionen
- Pneus als Gusformen
- Fazit
- Verzeichnisse
- Literaturverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Master Thesis befasst sich mit dem modernen Membranbau und hat zum Ziel, den aktuellen Stand der Technik in diesem Bereich zu analysieren und für das Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP) verfügbar zu machen. Die Arbeit soll die Grundlagen der Membranbautechnologie beleuchten, insbesondere die Eigenschaften von Membranwerkstoffen und die konstruktiven Grundlagen dieser Bauweise.
- Membranwerkstoffe und ihre Eigenschaften
- Konstruktive Grundlagen des Membranbaus
- Vorspannung als wesentliches Element der Membranbautechnologie
- Potenzial der Membranbautechnologie für die Forschung
- Bedeutung des Membranbaus für die Architektur
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema Membranbau ein und beleuchtet die Bedeutung von Transparenz und Leichtigkeit in der modernen Architektur. Sie stellt die Herausforderungen und das Potenzial des Membranbaus dar und erläutert die Notwendigkeit weiterer Forschung in diesem Bereich.
Das Kapitel "Ursprung des Membranbaus" beleuchtet die historischen Wurzeln des Membranbaus und zeigt die Entwicklung dieser Bauweise von den Anfängen bis zur heutigen Zeit auf.
Das Kapitel "Das Prinzip des Leichtbaus" erklärt die grundlegenden Prinzipien des Leichtbaus und zeigt die Vorteile dieser Bauweise auf.
Das Kapitel "Einteilungsbereiche der Membranen" gibt einen Überblick über die verschiedenen Arten von Membranen und ihre Einsatzgebiete.
Das Kapitel "Das Material: Membranen" beschreibt die verschiedenen Materialien, die im Membranbau verwendet werden, und analysiert ihre Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten.
Das Kapitel "Vorspannung" erläutert das Prinzip der Vorspannung und ihre Bedeutung für die Stabilität und Formgebung von Membrankonstruktionen. Es werden verschiedene Arten der Vorspannung und ihre Anwendung in der Praxis beschrieben.
- Arbeit zitieren
- Sabrina Rixler (Autor:in), 2005, Übersicht über den Status Quo des modernen Membranbaus, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/112639
