Membrandächer für Sportstadien
Für die beiden, zur Fußball-EM 2012 gebauten Stadien in Warschau und Chorzów, erstellten wir für unseren Kunden 3D-Daten der von ihm entworfenen Dachkonstruktion.
Die Stadiondächer bestehen aus PVC-Membranen, die zwischen umlaufende Ring- und nach außen hin verspannten Radialseilen angebracht sind. Geführt und Aufgenommen werden die Ringseile in unterschiedlichen "Knotenelementen" und bringen die Seilkonstruktion dadurch in ihre elliptische Form.
Für jeden einzelnen der unterschiedlichen Knotenpunkte - mehrere Tonnen schwere Gussteile, die wie Fahrradspeichen zum Rand des Stadions hin verspannt werden - erhielten wir die errechneten geometrischen Parameter die der Knoten aufweisen musste von unserem Kunden. Seilstärke, Aufweitung, Ein- und Auslaufwinkel der Seile, horizontaler und vertikale Laschenwinkel, etc.
Erschwerend hinzu kam, dass jeder Knoten unterschiedlich geneigt "im Raum hängt" und von dieser globalen "Null" - der Mitte des Spielfeld - auch die berechneten Parameter kamen. Die Parameter innerhalb eines Knotens gehen allerdings vom Koordinatensystem des Knotens selbst aus.
Extrem viele potentielle Fehlerquellen, wenn man jeden Knoten einzeln für sich betrachtet, separat berechnet und nach der Berechnung mit diesen Werten die einzelnen Modell-Features aufbaut. Zahlendreher oder Fehler in der Berechnung würden extrem schwierig zu identifizieren und beheben sein.
Die Problematik bekamen wir durch ein sehr aufwändiges CAD-Masterteil in den Griff, welches mit sämtlichen Parametern gefüttert wurde, die uns zur Verfügung standen. Für alle anderen Werte entwickelten wir Abhängigkeiten und Formeln, damit diese sich durch die Parameteränderungen ebenfalls mit anpassen konnten.
Alle Parameter, alle Formeln mit denen Geometrien errechnet werden, sind direkt im CAD Modell hinterlegt und steuern die einzelnen Features des Modells.
Dadurch konnten wir den erstellten Basis-Knoten mehrfach kopieren, und durch ändern der Parameterwerte das Aussehen der restlichen Knoten schnell, einfach und vor allem reproduzierbar verändern.
Im Video ist der mehrtägige "Big Lift" - das gleichmäßige anheben der Ringseile während der Bauphase - in Zeitraffer zu sehen.
