Konstruktionslabor

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  • Eine Konstruktion ist alles, was aus zwei oder mehr Teilen besteht. Ein Haus, ein Tisch und ein Fahrrad sind allesamt Konstruktionen. Das Wort „Konstruktion“ stammt vom Lateinischen „construere“. „Con-“ bedeutet „zusammen“ und „-struere“ bedeutet „bauen“.

    Für die meisten Konstruktionen gilt, dass sie stark, steif und stabil sein müssen. Stärke bedeutet, dass die Konstruktion ihren Zusammenhang nicht verlieren darf. Steife bedeutet, dass die Konstruktion ihre Form behalten muss. Stabilität bedeutet, dass die Konstruktion nicht umfallen oder ihre Position verlieren darf.

    Das ist wichtig, weil auf eine Konstruktion viele Kräfte einwirken. Die Zugkraft will einen Körper auseinanderziehen. Die Druckkraft ist die Kraft, die Objekte zusammendrückt.

    Formen
    Die Form einer Konstruktion hängt vom Zweck der Konstruktion ab.

    Beispiele für Formen sind:

    Dreieck: Die Dreieckskonstruktion ist die stärkste Konstruktion, weil sie formstabil ist. Druck- und Zugkräfte sind gleich stark. Dies sorgt dafür, dass sich die Form des Dreiecks nicht verändert. Die Dreieckskonstruktion ist also praktisch beim Bauen von Brücken und Gebäuden.

    Viereck: Eine Viereckskonstruktion ist beweglich. Die Form kann sich vom Viereck in eine Raute verändern. Die Viereckskonstruktion ist gut bei beweglichen Konstruktionen wie einer Zugbrücke zu verwenden.

    Bogen: Die Form eines Bogens kann Druckkräfte gut ausgleichen. Bei einer Bogenkonstruktion werden die Kräfte gleichmäßig verteilt. Deshalb sind Bogenkonstruktionen sehr stabil. Bogenkonstruktionen finden sich häufig bei Viadukten, Brücken und alten Kirchen.

    Pyramide: Aufgrund der breiten Grundfläche und der schmalen Spitze sind Pyramiden sehr robust. Sie sind vor allem äußerst stabil.

    Profil: Profile sind Balken mit einer bestimmten Form. Für ein Profil wird weniger Material benötigt. Dies macht die Konstruktion leichter und kostengünstiger. Durch die Form des Profils wird die Konstruktion sehr stabil. Profile sind nach ihrer Form benannt: T-Profil. H-Profil, I-Profil, L-Profil, U-Profil, aber es gibt auch Rohrprofile, Dreikantprofile und Wabenprofile.

    Konstrukteur/Konstrukteurin
    Die Arbeit des Konstrukteurs bzw. der Konstrukteurin beginnt meist dort, wo die Arbeit des Architekten bzw. der Architektin endet. Konstrukteurinnen und Konstrukteure sehen sich an, wie der Entwurf eines Gebäudes umgesetzt werden kann. Sie müssen zuerst feststellen, wie der Entwurf zusammengesetzt ist, und das Skelett der Konstruktion gestalten. Wenn dieses Grundmodell skizziert ist, wendet der Konstrukteur oder die Konstrukteurin verschiedene mathematische Berechnungen an, um u. a. zu bestimmen, wie viel Raum zwischen den verschiedenen Teilen des Skeletts sein darf, wie stark die Teile sein müssen, um die Konstruktion stützen zu können, und wie viel Kraft auf das Gebäude ausgeübt wird. Es wird also ganz genau berechnet, wie aus einem Entwurf ein umsetzbares und zuverlässiges Produkt wird.

    Die Konstruktionszeichnung, die der Konstrukteur oder die Konstrukteurin letztendlich liefert, muss ganz exakt angefertigt werden. Es kommt auch vor, dass Architektinnen und Architekten ihren Entwurf ein wenig ändern müssen, weil die Berechnungen des Konstrukteurs bzw. der Konstrukteurin ergeben haben, dass das Gebäude sonst nicht gebaut werden kann.