Eine Gitterschale oder Netzschale[1] ist ein räumliches Tragwerk mit den statischen Eigenschaften einer Schale, kann also Belastungen sowohl senkrecht als auch in seiner Ebene aufnehmen. Es wird erzeugt durch Biegung ebener Stäbe.[2]
Im Gegensatz zu den Schalen (= Flächentragwerke, also Tragwerken aus flächigen Elementen) bestehen Gitterschalen aus länglichen Elementen und basieren somit auf Stabwerken. Die Elemente sind gitterförmig angeordnet und zeigen damit Parallelen zu Seilnetzen. Gitterschalen sind wie alle Schalen einfach oder doppelt gekrümmt.
Die Gitterschalen bestehen aus Geflechten im strukturellen Sinn, bei denen viele relativ schwache, lineare Glieder durch viele Verbindungen verknüpft werden. Dabei liegen sie auf einer Mantelfläche, die einen Raum umschließt. So entsteht ein räumliches Tragwerk von insgesamt hoher Festigkeit. Das Flechten wird dabei selten wörtlich in den großen Maßstab übertragen, meist aber in recht abstrakter Weise.
Entwurf
Das Ziel des Entwurfs von Gitterschalen ist der Membranzustand, also ein momentenfreier Zustand. Als Voraussetzung dafür gilt eine kontinuierliche, doppeltgekrümmte Formgebung. Für die statische Auslegung von Schalen kann der entwerfende Ingenieur auf leistungsfähige Softwareprogramme zurückgreifen. Diese führen nach relativ einfacher Eingabe von Geometrie- und Lastwerten zu übersichtlichen Ergebnisdarstellungen. Trotzdem hilft ein solides theoretisches Wissen zum Tragverhalten von Schalen, um durch den Entwurf zu einem ästhetischen und effizienten Tragwerk der Gitterschale zu gelangen.[3]
Praktische Verwendungsszenarien
Gitterschalen werden vorrangig für Dachkonstruktionen eingesetzt. Die tragende Konstruktion besteht zumeist aus Stahl oder Holz. Darauf können z. B. Halteprofile aus Aluminium für eine Deckung mit Glasscheiben befestigt sein.
Hans Schober, Sven Plieninger, Stefan Justiz: Transparente Schalen: Form, Topologie, Tragwerk. Ernst & Sohn, 2015, ISBN 978-3-433-60598-1.
Einzelnachweise
↑Sven Plieninger, Daniel Gebreiter, Jörg Mühlberger: Glasbau 2015. Hrsg.: Bernhard Weller, Silke Tasche. 1. Auflage. Ernst & Sohn, 2015, ISBN 978-3-433-60611-7, Die Netzschale der Jinji Lake Mall, S.101ff.
↑Jan Knippers, Jan Cremers, Markus Gabler: Atlas Kunststoff + Membranen. 1. Auflage. 2010, ISBN 978-3-95553-003-7, Tragwerk und Form, S.134.
↑Hans Schober, Sven Plieninger, Stefan Justiz: Transparente Schalen: Form, Topologie, Tragwerk. Ernst & Sohn, 2015, ISBN 978-3-433-60598-1, S.14.