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Orientierungsprojekt

Raum / Labor / Konstruktion

10 Stationen

siehe auch die von Schülern zu diesem Thema gestaltete Projektseite: http://www.onlinebroking.at/Architektur/einleitung.html

Gebauter Raum hat immer mit Konstruktionsformen zu tun. In diesem Projekt steht die Auseinandersetzung mit verschiedenen konstruktiven Möglichkeiten im Mittelpunkt.
In den 10 Stationen kannst du im Experiment Prinzipien der Konstruktion erproben und erfahren, welche Kräfte in Konstruktionen wirksam werden. Finde heraus, wie durch Verspannen, Verstreben, Versteifen und andere Möglichkeiten stabile Raumkonstruktionen entstehen.
Probiere zusammen mit einem Partner / einer Partnerin von den 10 Stationen einige aus und sammle Erfahrungen mit den technischen Möglichkeiten..
Es geht nicht darum, alle Stationen zu schaffen. Was du nicht ausprobiert hast, kannst du an den Versuchen der anderen beobachten.
Als Anregung für deine Arbeit kannst du die Informationsblätter Architektur als Gleichgewicht der Kräfte und Bionik verwenden.

Aufgabe:

• Teste in experimentellen Versuchsanordnungen verschiedene Konstruktionsprinzipien.
  
• a) Skizziere die Versuchsanordnung und beschreibe, was du ausprobieren möchtest.
• b) Dokumentiere die einzelnen Schritte der Versuche durch Fotos /Skizzen
• c) Versuche zu erklären, welche technischen / konstruktiven / physikalischen / statischen Grundlagen wirksam werden.
• d) Halte die Ergebnisse auf dem Protokollblatt fest.

Nachdem du die technischen Möglichkeiten kennen gelernt hast, kannst du anschließend im 2. Teil des Projekts eine davon oder eine Mischung aus verschiedenen Konstruktionen für ein eigenes Modell anwenden..

1.) Auftürmen/Stabilisieren
2.) Bogen/Gewölbe
3.) Stabkonstruktionen
4.) Verspannungen
5.) Faltkonstruktionen
6.) elastische Konstr.
7.) Kettenpolygon
8.) Raumknoten
9.) pneumatische Konstr.
10.) Statik der Zufälligkeit

Aufgabe:

• Erzeuge ein Gleichgewicht der Kräfte mittels Distanzhölzern und Schnurverspannung.
• Überprüfe damit die Zug- und Druckkräfte.
• Die Würfel dürfen maximal 2 cm auf dem darunter liegenden aufliegen.
• Material: Holzwürfel, Stäbe, Schnur
• Verändere das System und überlege, wo die Holzstäbe zum liegen kommen
• Stabilisiere das System mit Stäben, Ösen und Schnur
• Stabilisiere die beiden Würfel auf den Stützen mit Stäben und Schnur
  

Aufgabe: Errichte unter Verwendung einer Schalung aus Karton mit den vorbereiteten Holzklötzen ein Gewölbe

• Wähle einen möglichst stabilen Mauerverbund.
• Stütze die tragenden Mauern (4 Reihen hoch) auf der Seite mit möglichst wenig Klötzen ab, sodass das Gewölbe nicht einstürzt
• Entferne die Schalung
• Wie viel Belastung hält das Gewölbe aus?
• Sind statisch auch 5 Reihen Holzklötze möglich?
  

Aufgabe: Erzeuge eine Konstruktion mit Holzstäben und Gummiringerl als Grundgerüst für eine Treppe (Rampe).

• Symbolisiere diese Treppe durch Kartonstreifen.
• Verwende unterschiedlich lange Holzstäbe.
• Stabilisiere das System.
• Material: Holzstäbe, Gummiringerl, Karton
  

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Station 4: Verspannungen
Aufgabe: Experimentelle Versuche zum Gleichgewicht der Kräfte; extreme Konstruktion

• Erzeuge einen Turm aus zwei bis drei Stäben, die mit einer Nylonschnur auf der Grundplatte verspannt werden.
• Zur Stabilisierung am Boden verwende Stecknadeln, zwischen den Stäben Dorne(abgezwickte Stecknadeln).
• Material: Holzstäbe, Stecknadeln, Nylonschnur
• Verspanne das System zur Stabilisierung.
  
  
• Erzeuge eine Konstruktion aus zwei bis drei schräg gestellten Stäben mit jeweils vier Eckpunkten zur Stabilisierung mit einer durchlaufenden Nylonschnur.
• Spanne das System zur Stabilisierung.
  

G. Behnisch und Partner (1972):
Olympiastadion, München

Station 5: Faltkonstruktionen

Aufgabe: Überbrücke die Distanz der beiden Bretter mit einem Zeichenblatt, das durch die Faltung versteift wird

• Wie kannst du die Falten stabilisieren, damit sie nicht verrutschen ?
• Teste die Belastbarkeit durch aufgelegte Gewichte.
• Tonnenfaltdach Nimm das vorbereitete Blatt mit den Faltlinien.
• 1. Falze die waagrechten Linien über ein Lineal nach oben.
• 2. Drehe das Blatt um. Falze jetzt die diagonalen Linien nach oben, sodass die zweiten Falzstellen in die umgekehrte Richtung zeigen.
• 3. Fasse sämtliche Falze an der schmalen Papierkante zusammen. Arbeite dich zur anderen Schmalkante vor und fasse auch dort die Falze wie bei einem Akkordeon zusammen.
• 4. Bilde daraus ein Tonnendach und setze es zwischen zwei Hölzer, die du auf dem Bodenbrett mit Nägeln befestigst.
• 5. Teste, wie viel Gewicht das Dach aushält.
  

Station 6: elastische Netz-Konstruktionen

Aufgabe:

• Spanne über die vier Latten des Gerüstes Nylonstrümpfe.
• Befestige an einigen Stellen Gewichte, die das elastische Netzgewebe trichterförmig nach unten ziehen. Auf diese Weise entstehen umgekehrte Hüllen. Dreht man sie um, so erhält man Dachformen, die auf experimentelle Weise statisch optimiert ist.
• Experimentiere zuerst mit mehreren Gewichten an verschiedenen Stellen.
  Entscheide dich dann für eine Form. Um diese haltbar und steif zu machen, streiche die Netze mit Acrylbinder ein. Nimm die Form nach dem Aushärten ab.
  

Station 7: Kettenpolygon - Der katalanische Architekt Antonio Gaudi hat eine Methode entwickelt, wie man die Verteilung von Druck- und Zugbelastungen in einem Gebäude feststellen kann. In einem Modell ließ er Schnüre im Bogen von der Decke hängen, an die er Gewichte befestigte. auf diese Weise konnte er mit Hilfe der Schwerkraft ermitteln, wie Formen beschaffen sein mussten, um stabil zu sein. Er experimentierte mit der Länge der Schnüre und unterschiedlichen Gewichten. Den Bauplan zeichnete er schließlich, indem er eine Fotografie des Seilpolygons umdrehte und die Schnurlinien nachzeichnete.

Aufgabe:

• Stelle mit Ketten verschiedener Länge und Stärke Raumformen (Gewölbe, Kuppeln) her, indem du die Ketten an den Haken der oberen Platte einhängst.
• Die entstehenden Formen kannst du im umgedrehten Spiegelbild auf der Bodenplatte kontrollieren.
  

Antonio Gaudi
Park Guell/Sagrada Familia, Barcelona

Station 8: Raumknoten

Aufgabe:

• Erzeuge ein räumliches Netz, indem du in die Lochplatten durchgängige Schnüre spannst.
• Verbinde die Schnüre durch zusätzliche verschiebbare Knoten in der Raumschachtel.
• Spanne das System.
• Verändere das System und dokumentiere dies.
  

Station 9: pneumatische Konstruktion

Aufgabe:

• Ziehe an durch die jeweils gegenüberliegenden Bohrlöcher Schnüre.
• Damit sie nicht verrutschen, fixiere sie, indem du ein Rundholz in die Bohrung steckst.
• Befestige den Holzrahmen mit Schraubzwingen am Tisch.
• Lege einen Luftballon unter die Schnüre und blase ihn auf.
• Die Schnüre hinterlassen auf den Oberfläche des Ballons Einkerbungen.
• Je nach Bedarf und um eine bestimmte Form zu erzielen, kannst du die Schnüre jetzt nachspannen.
• Wenn du nach einigem Experimentieren die passende Form gefunden hast, überziehe den Ballon mit Papierstreifen, die satt mit Härter eingestrichen sind.
• Nach dem Aushörten kannst du die Form abnehmen.
  

Peter Cook, Colin Fournier (2004):
the friendly alien (Kunsthaus Graz)

Station 10: Statik der Zufälligkeit - Experimentelle Versuche zum Gleichgewicht der Kräfte

Aufgabe:

• Lass die Stäbe in das Behältnis fallen. Der Zufall ist erwünscht.
• Nimm jene Stäbe, die dir überflüssig erscheinen, wieder heraus und stabilisiere damit das System.
• Lass auch einige horizontal fallen.
• Ergänze das System mit Holzklötzen und Stäben zur Stabilisierung und Verspreizung.
• Material: Kurze und lange Holzstäbe, Würfel und Quader aus Holz
• Denk an die Statik eines Ameisenhaufens, den Biberbau und an die Architekten COOP Himmelb(l)au