M1 2012: La Tour de L' Architecte

Beispiel der neuen Typologie von Leichtbau-Konstruktionen, die am ICD Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung durch Sean Ahlquist und ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen durch Julian Lienhard entwickelt werden. Der textile Hybrid M1 befindet sich in der denkmalgeschützten Umfeld eines Steinturms aus dem 15. Jahrhundert, der von Leonardo da Vinci entworfen wurde, in Monthoiron, Frankreich.
[Foto: Julian Lienhard]

Aufbau des Textilen Hybrids M1

Dauer: 1:09 min | © ICD/ITKE, University of Stuttgart | Quelle: YouTube

Textiler Hybrid M1

Der textile Hybrid M1 am Tour de l’ Architecte präsentiert Forschung mit Studierenden der Universität Stuttgart zum Thema Textiles und biegeaktives Materialverhalten für neue Typologien von Leichtbaukonstruktionen, wie sie am ICD Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung durch Sean Ahlquist und am ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen durch Julian Lienhard entwickelt werden. Der textile Hybrid M1 befindet sich im denkmalgeschützten Umfeld eines Steinturms aus dem 15. Jahrhundert, der von Leonardo da Vinci entworfen wurde, in Monthoiron, Frankreich. Die innovativen, konstruktiven Konzepte von M1 sind räumlich und technisch an den Enwurf eines Daches angelehnt, dessen Lasteintrag in den umgebenden Kontext minimal ist, angrenzend an die Nachbargebäude des Turms und die Bereiche meidend, die archäologisches Material enthalten.

Die größte Spannweite von annähernd 8 m überdeckt eine Stelle, wo sich eines der Fundamente der steinernen Stützpfeiler des Turmes befindet. Die minimale äußere konstruktive Spannung wurde erreicht durch ein Makrosystem von miteinander verwobenen Biegestäben in unterschiedlichen Größen, die blattähnliche Formen bilden und eine mittelgroße differenzierte Elementlogik. Die minimalinvasive Natur des Leichtbausystems war eine Notwendigkeit, die sich aus der empfindlichen Zustand der benachbarten Steinturms ergab. 

Die Morphologie des integrierten Materialsystems wird erzeugt mit Stäben aus glasfaserverstärktem Kunstoff (GFK) mit Durchmessern von 3 mm bis 24 mm in Kombination mit textilen Membranen als durchgehenden Flächen und grobmaschiges Gewebe. Die hochelastischen Stäbe gewinnen ihre Steifigkeit durch aktives Biegen zu blattförmigen Modulen, welche zu einem Tragsystem vernetzt sind.  Eine stärkere Deformation des Systems durch Einbringen der vorgespannten Membranfläche aktiviert Drucksteifigkeitseffekte und damit wird  ein komplettes textiles hybrides System geschaffen. Die Bauwerk umfasst 110 laufende Meter GFK-Stäbe, 45m²  Membranmaterial, überdeckt ca. 20 m² Fläche und ist mit nur drei Fundamenten im Boden verankert, angelehnt an die existierenden Steinbauten in der Nachbarschaft des Turms. Das Bauwerk wiegt im Ganzen ca. 60 kg ohne Fundamente, mit einer lichten Spannweite  vom 6 bis 8 Meter. Diese hohe Leistungsfähigkeit der Leichtbaukonstruktion wurde erreicht, indem eine Reihe grundsätzlicher Entwurfsregeln angewandt wurden, die in den meisten biologischen Systemen zu finden sind.

 

Projektteam:

Wissenschaftliche Entwicklung und Projektleitung:

Sean Ahlquist, Julian Lienhard

Konzeptentwicklung:

David Cappo, Angel Pontes, Andreas Schoenbrunner

Systementwicklung, Konstruktionsentwurf, Detailentwicklung, Herstellung und Konstruktion:

Markus Bernhard, David Cappo, Celeste Clayton, Oliver Kärtkemeyer, Hannah Kramer, Andreas Schönbrunner

Projektförderung:

DVA Stiftung
The Serge Ferrari Group
Esmery Caron Structures
“Studiengeld zurück”, University of Stuttgart
Materialspenden
CG Tec GmbH Carbon- und Glasfasertechnik (Carbonscout24)
Fibrolux GmbH
PENN Textile Solutions
Sika

M1 Textile Hybrid

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