Large-span Self-Supporting Assemblies

Trotz ihrer statischen Effizienz ist die Errichtung von weit gespannten gekrümmten Flächenarchitekturen in Beton oder diskreten Mauerwerksteilen kostspielig und daher selten realisierbar. Gründe dafür sind eine schwierige Baustellenlogistik, hohe Lohnkosten und eine Verschwendung von Ressourcen durch aufwendige temporäre Stützkonstruktionen und Schalungen während der Bauphase. Wir erforschen Lösungen für dieses Problem, indem wir in stabilen Abschnitten mit Hilfe von Vor-Ort-Robotik bauen, um den Bedarf an (temporären) Fundamenten, Gerüsten und Traggerüsten drastisch zu reduzieren oder sogar zu eliminieren.

Durch den Einsatz von robotergestützten Prozessen, Bahnplanungs- und Steuerungssystemen werden wir selbsttragende Strukturen montieren, die als verlorene oder wiederverwendbare Schalungen für das Betongießen dienen. Indem wir den Raum unter einer solchen Konstruktion freihalten, ermöglichen wir parallele Bauarbeiten und beschleunigen so den gesamten Bauprozess. Eine zentrale Herausforderung für die Forschung ist die Messung der Ist-Zustände, die Berücksichtigung von Abweichungen von CAD-Daten und die Reaktion auf komplexe strukturelle Wechselwirkungen und Verformungen während der Montage.

Unser Ziel ist es, komplexe Formen aus überwiegend standardisierten, vorgefertigten Elementen mit Hilfe von mobilen Manipulatoren effizient zu errichten. Dadurch werden schnellere, sicherere und präzisere Bauprozesse möglich, was die Möglichkeit eröffnet, den Einsatz traditioneller und/oder manueller Bautechniken in heutigen Bauprozessen zu überdenken, die ökologische und architektonische Vorteile bieten können.

Forscher

BildquelleAndrei Jipa