Podreka, E. (2014). Generierung von Tragstrukturen im Bauwesen unter Zuhilfenahme parametrischer Berechnungsmodelle [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2014.24953
Diese Arbeit betrachtet die Rolle des Tragwerksplaners in der heutigen Zeit. In Bezug auf die neuen Aufgabenfelder, Problemstellungen und Arbeitsmethoden sind vor allem zwei Aspekte zu nennen: digitale Entwurfsmethoden in der zeitgenössischen Architektur führen zu ungewohnten Herausforderungen und durch die technische Weiterentwicklung stehen leistungsfähige, computergestützte Arbeitsmethoden zu Verfügung. Trotz dem gemeinsamen geschichtlichen Ursprung haben sich Architektur und Bauingenieurwesen als eigenständige Disziplinen stark spezialisiert. In der Architektur werden immer öfter generative und algorithmische Verfahren eingesetzt, die komplexe, nichtsymmetrische Geometrien hervorbringen. Für das Übersetzen solcher Geometrien in realisierbare Tragkonstruktionen sind neue entwurfsmethodische Prozesse und Werkzeuge in der Tragwerksplanung notwendig geworden. In enger Zusammenarbeit mit Architekten übernimmt der design engineer dadurch eine wichtige und zudem kreative Rolle im Entwurfsprozess. Für die Generierung von Tragstrukturen werden hierzu parametrische Berechnungsmodelle eingesetzt. Sie ermöglichen die statische Berechnung komplexer, räumlicher Tragwerke und gleichzeitig eine agile Handhabung der entwickelten Strukturen in der Umgebung eines 3D-Modellierungsprogramms. Der parametrische Aufbau bietet zudem einen passenden Rahmen für die Einbindung von Optimierungsprozessen. Anhand des Programms Karamba und zwei Anwendungsbeispielen wird der Aufbau und die Verwendung solcher Modelle, zur Generierung, Optimierung und Berechnung von Tragkonstruktionen, ausführlich erläutert.
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The thesis examines the role of structural engineers in this day and age. Regarding new fields of responsibility, tasks and work methods two aspects should be mentioned: digital design in contemporary architecture leads to new challenges, and technical innovation provides powerful, computer-aided tools. Despite close historical origins, architecture and civil engineering evolved into independent, highly specialised disciplines. A growing use of generative and algorithmic methods in architectural design leads to complex, non-symmetric geometries. Thereby, new design methods and tools are required in engineering to translate such geometries into feasible structures. During the close collaboration with architects in the design process, the design engineers role becomes more important and creative. Therefore, parametric calculation models are used for the generation of load-bearing structures. It's possible to analyse complex, spatial structures, while at the same time the environment of 3D-moddeling software provides flexible handling. Furthermore, the parametric definition represents an adequate framework for the implementation of optimisation processes. Using Karamba and two sample applications the composition and usage of such parametrical models is shown, with the ambition to introduce generation and optimisation to structural engineering practice.
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