Abstract
(Deutsch)
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Einleitung und Ziel
Das Forschungsprojekt zeigt die technischen Möglichkeiten zur Sanierung von Holzbauteilen und -verbindungen mittels digitaler Aufnahme, CAD-Bearbeitung und maschineller Produktion, d.h. dem Reverse Engineering von Holzverbindungen auf.
Ziel ist es, den an einem bestehenden Holztragwerk beteiligten Fachpersonen Hilfestellung zu digitalen Bauteilaufnahme zu geben.
Zur Erleichterung der Lösungsfindung soll die CAD-gestützte Sanierungsplanung zu Verstärkungsmassnahmen von gängigen Vollholzverbindungen und –anschlüssen aufgezeigt werden. Des Weiteren wird aufgezeigt, inwiefern die Anwendung einer durchgängigen digitalen Kette in dem vorgestellten Zusammenhang möglich ist.
Vorgehen
Nach Darstellung des Standes der Technik bezüglich digitaler Bauaufnahme wurde die technische Machbarkeit mit marktüblichen Geräten an einer Holzverbindung näher betrachtet.
An einem Modell einer historische Vollholzverbindung, in diesem Fall eine Blockbau-Eckverbindung (Gwätt) wurd eine Bauteilsanierung erarbeitet.
Nach Einlesen der Daten in ein CAD-Programm wurde dort das Sanierungsbauteil konstruiert und für den Abbund aufbereitet. Das Bauteil wurde auf der CNC-Anlage produziert und am Blockbau-Modell eingebaut.
Vor der digitalen Bauaufnahme ist eine detaillierte Zustandserfassung unerlässlich.
Zur genaueren und effizienteren Dokumentation der durchgeführten Untersuchungen ist es sinnvoll, die Kartierung der Untersuchungsstellen digital zu gestalten.
Der Markt bietet eine Vielzahl von Messtechniken zur digitalen Bauaufnahme. Es kann fesgehalten werden, dass sich für jede Messaufgabe eine passende Technik finden lässt.
Für die Holzverbindungen sind die hochwertigen stationären Scanner und die targetunterstützten Handscanner sehr gut geeignet. Bei guter Zugänglichkeit und einer geringen Anzahl Messflächen kann die Verwendung eines Schwenkarms mit Taster Sinn machen, bei einer höheren Flächenzahl und bei Unebenheiten auch der Schwenkarm mit Scanner.
Seitens der Messgeräte steht eine Vielzahl an exportierbaren Schnittstellen zur Verfügung.
Für den Import einer Punktewolke hat sich in den meisten Fällen eine «.las»-Datei bewährt.
Für eine Markierung eines Gebäudes und der damit verbundenen Verlinkung zu Projektdaten wird die Applikation eines QR-Codes empfohlen. Dieser ist als Aufkleber oder Plakette applizierbar.
Neben konstruktiven und statischen Anforderungen ergeben sich bei bestehenden Holzkonstruktion nicht selten auch denkmalpflegerische Fragstellungen. Diese sind bei der Sanierungsplanung zu berücksichtigen.
Bei der Bearbeitung des Sanierungsmodells der Walliser Blockbauwand zeigte die Datenbearbeitung vom Scan bis zur Konstruktion des Sanierungsbauteils, dass der Prozess trotz der aktuellen Technologien und Softwares zeitaufwendig ist.
Die Daten aus dem Scan sind gross und benötigen leistungsfähige Software, um verarbeitet zu werden.
Via dem Software-System „Cadwork“ war es gut möglich, das konstruierte Bauteil auf die Softwares für die NC-Bearbeitung zu übertragen.
Die Weiterverarbeitung der Scandaten in dem CAD-Programm «hsbcad» ist sehr zufriedenstellend. Es können grosse Scan-Datenmengen verarbeiten kann und mithilfe von Objektfangwerkzeugen exakte Hilfsflächen generiert werden. Damit sind Bauteilkonstruktionen sehr komfortabel möglich. In «hsbcad» wird ebenfalls die erforderliche BTL-Schnittstelle erzeugt.
Für die Bearbeitung auf der Abbundanlage ist die Komplexität der vorliegenden Geometrie an der Grenze zwischen Standardgeometrie und Freiform. Eine Rationalisierung der Geometrie könnte dazu führen, dass Lignocam mit einem standardisierten Prozess arbeiten könnte.
Alternativ bietet sich für Freiformen die Software „Rhinoceros 3D“ an.
Ausblick
Software und Aufnahmegeräte entwickeln sich rasant weiter, wodurch die digitale Bauaufnahme immer genauer, effizienter und kostengünstiger möglich wird.
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