Das Fach Dreidimensionales Gestalten vermittelt Grundlagen über Körper und Raum, Form und Funktion, Material und Oberfläche, aber auch produktsemantische und konstruktive Aspekte.
In diesem Semester beschäftigten wir uns mit drei Themen:
Hebelstabwerk
Basierend auf dem Prinzip des Hebelstabwerks werden selbsttragende Strukturen entwickelt und mit einem stabilisierenden Verbindungsdetail gesichert.
Spannendes Objekt
Zu entwickeln ist ein Objekt das unter Zuhilfenahme einer gegebenen Stahlkugel einen Spalt von 40 cm Breite überbrückt. Die Struktur soll materialsparend und komprimierbar gestaltet werden.
Bionik
Ein Beispiel aus der Natur wird untersucht, darin verborgene interessante Prinzipien werden analysiert. Im letzten Schritt werden mögliche Übertragungen dieser Prinzipien auf technische oder gestalterische Anwendungen vorgeschlagen.
Gestalten Sie ein Objekt mit den folgenden Eigenschaften:
Spannend - überbrückt einen Spalt von 40 cm
Breite effizient – besteht aus so wenig Material wie notwendig tragend – trägt eine Stahlkugel ca. Ø 25 mm, 100g selbsttragend – ist nicht fest mit dem
Untergrund verbunden komprimierbar –
durch Zerlegen, Klappen, Rollen, Fächern, …
Analysieren und beachten Sie bei der Gestaltung insbesondere die Zug- und Druckkräfte im Objekt. Welche Rolle kann innerhalb der Konstruktion die Kugel
spielen?
Die Materialien sind frei wählbar, jedoch sollten überwiegend stabförmige oder flächige Elemente und ggf. Seilverbindungen zum Einsatz kommen.
Eine Dokumentation über den Entwicklungsprozess und das Ergebnis im Format ca. 20 x 20 cm ist anzufertigen.
Projektbeschreibung:
In der Ausgestaltung des Aufbaus dominieren abgerundete Formen, die im Profil geöffneten Ovalen ähnelt. Das Objekt setzt sich aus zwei Teilelementen zusammen, die ineinandergreifend angeordnet sind. Das obere Element hängt hierbei mittig zentriert über Seilelemente an dem unteren. Dies wird ermöglicht, durch die nach oben gewölbte Ausgestaltung des unteren Elements, die sich mit seinem höchsten Punkt über dem untersten Punkt des oberen Objekts im Raum befindet
Das obere Objekt wird durch die gespannten Seilelemente und durch das Eigengewicht der Kugel in seiner Position gehalten. Der Punkt der Aufhängung bildet hierbei den Auflagepunkt eines Kipphebels.
Dementsprechend muss die Position der Kugel und die der Verbindungselemente so gewählt sein, dass die Kräfte, die zwischen beiden flächigen Elementen wirken, ausgeglichen sind.
Zu beachten ist hierbei das Eigengewicht der Kugel, die Entfernung dieser zum Auflagepunkt des Kipphebels, sowie die Verteilung der Masse des oberen Elements. Ziel ist es die Position der Kugel so zu wählen, sodass die Kugel mittels ihren Eigengewichts ein Pendant zu einem der gespannten äußeren Seilelemente bildet.
Die Kugel wird in den überbrückenden Prozess durch die Zweiteilung des unteren Elements in Teilstücke mit einbezogen. Diese tendieren dazu nach außen zu kippen. Die Kugel hindert mittels ihrem Eigengewichts über in
einem Dreieck gespannten Seilelemente das oben beschriebene Kippen der beiden unteren Teilstücke.
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