Raumgitterkonstruktionen

Raumgitterkonstruktionen, auch als räumliche Gittersysteme bezeichnet, sind tragende Baustrukturen, die aus einer dreidimensionalen Anordnung von Stäben bestehen, die über Knotenpunkte zu einem festen Gitter verbunden sind. Ihre Lasten werden überwiegend in Zug- oder Druckkräften in den Stäben aufgenommen, wodurch sich ein besonders hohes Tragwerk-Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ergibt. Dadurch eignen sie sich gut für große Spannweiten, flache oder komplex geformte Dach- und Hallenstrukturen sowie für industrielle oder architektonische Bauaufgaben, bei denen geringe Bauhöhe und geringe Masse eine Rolle spielen.

Geometrie und Typen umfassen typischerweise Raumgitter mit regelmäßigen Einheitszellen wie Tetraeder- oder Oktets-Gittersystemen. Raumframes verwenden meist feste Gelenke, wodurch das System als sklerisch oder semi-rigid ausfallen kann. Varianten reichen von rein stangentypischen Trägergittern bis zu hybridisierten Systemen, die zusätzlich strömungs- oder schalenartige Elemente integrieren. Die Knoten können fest verbunden oder gelenkig (loosely pinned) ausgeführt sein, was das statische Verhalten beeinflusst.

Werkstoffe und Verbindungstechniken umfassen Stahl, Aluminium und Verbundwerkstoffe; Verbindungen erfolgen durch Schrauben, Bolzen, Schweißen oder verklebte Systeme. Die Fertigung erfolgt oft modulartig, mit Vorfertigung der Stäbe und geführter Montage vor Ort. Toleranzen, Passgenauigkeit der Verbindungen und Wartung der Knoten sind entscheidend für das Verhalten der Struktur.

Die Auslegung erfolgt überwiegend numerisch mittels 3D-Finite-Elemente-Analysen, um axiale Lasten in den Stäben zu optimieren undknick- bzw. Instabilitätsrisiken zu minimieren. Raumgitterkonstruktionen bieten hohe Steifigkeit, gute Lastverteilung und ästhetische Gestaltungsfreiheit, sind jedoch kosten- und Fertigungsintensiv sowie anspruchsvoll in Planung und Montage.