Zur Erweiterung der grafischen Statik in die 3. Dimension

Im 19. Jahrhundert wurden grafische Methoden - 1866 von Carl Culmann als “Graphische Statik” systematisiert und publiziert - dazu benutzt, den Zusammenhang zwischen geometrischer Form und innerem Kräftefluss genauer zu untersuchen. Diese Methoden wurden mehr und mehr durch analytische Verfahren ersetzt, da in den aufstrebenden Ingenieurwissenschaften die leichter zu verarbeitende numerische Berechnung, in Kombination mit physikalischen Experimenten, an Bedeutung gewann, wodurch ein Bedürfnis nach numerischer “Präzision” bestand. Heutzutage können mithilfe von digitalen Werkzeugen auch komplexe dreidimensionale Geometrien dargestellt werden und somit taucht in der Architektur wieder das Interesse an der grafischen Statik auf. Dieses Interesse gründet auf der einfachen und mathematisch präzisen Herangehensweise der grafischen Statik, mit deren Hilfe der Zusammenhang von Kraft und Form diskutiert werden kann. Die laufende Forschung an der ETH Zürich zur Erweiterung der grafischen Statik in die 3. Dimension hat einerseits das Ziel, Limitierungen des zweidimensionalen Culmann'schen Ansatzes zu überwinden, andererseits eine vektorgeometrische, visuelle und damit synthetische Methode zur Untersuchung von dreidimensionalen Kräfteflüssen zu generieren. Dabei ist wichtig, dass der Fokus auf der Betrachtung der Resultierenden und der Erforschung von deren Enstprechung im Raum liegt.

On the extension of graphical statics into the 3rd dimension
In the 19th century methods of graphical statics - systematized and published by Carl Culmann in 1866 - were used to study in more detail the relationship between form and the flow of forces. Historically, they were superseded by analytical methods, due to the relative ease of numerical calculations and the increasing importance of experimentation by the developing discipline of engineering with its need for precision. Nowadays, however, with the availability of digital tools and the possibility of visualization of geometry in 3D space, there is a re-emerging interest in graphic statics within the design process. Therefore, a visual dialogue about the flow of forces based on graphic statics should be fostered because these methods offer a simple yet precise way to discuss the geometrical dependency of form and forces. The research is part of an ongoing process to extend the methods of graphic statics to the third dimension in order to overcome, on the one hand, some of the limitations of Culmann's approach and on the other, to generate a geometrical, visual and thus synthetic method for exploring 3D equilibrium. The focus is on the resultant and on the likeness in space.