Design and Digital Fabrication of a Parametric Joint for Bamboo Sustainable Structures

The study deepens the design of a joining system for bamboo spatial structure by proposing new and advanced solutions that guarantee maximum freedom of composition to the designer. The joint allows to determine and control parametrically the adaptability to any spatial grid configuration of culms with heterogeneous dimensions. Despite the bamboo being one of the main natural building materials in the field of sustainable architecture, currently, it is not used enough due to the lack of adequate connection systems. Bamboo is a rapidly growing renewable resource, naturally available, which is quite strong and lends itself to structural applications. The paper proposes an innovative approach to architectural design by parametric modelling techniques developed in recent years in parallel with advances in the field of computational geometry. The 3D prototyping of different types of joints and the architectural-compositional design of a temporary structure, destined to be used as an exhibition pavilion, have made it possible to validate the technological solution defined

Steigerung der Tragfähigkeit für das Deutsch-Chinesische Haus der EXPO 2010 durch Optimierung des Bambus-Beton-Verbundes

Das Deutsch-Chinesische Haus der EXPO 2010 in Shanghai aus Bambus und Membran zeigt eindrucksvoll, wie traditionelle und moderne Baustoffe eine Einheit bilden können und dabei Neuartiges entsteht. Das leichte, innovative Tragwerk verursacht bei der Herstellung geringe CO2-Emissionen, da als Haupttragstruktur ein Fachwerk aus Bambusrohren von bis zu 8 m Länge und bis zu 20 cm Durchmessern gewählt wurde. In dem vorliegenden Artikel wird ein neuartiges Verfahren zur Einleitung von Lasten in Knotenanschlüsse für Bambusrohre vorgestellt, denn die Fügetechnik von Bambusrohren ist aufgrund der Eigenschaften des Bambus (Rohrquerschnitt und glatte Oberfläche) schwierig. Bei dem Verfahren werden die Bambusrohre lokal an ihren Enden mit Beton verfüllt und Stahlelemente einbetoniert, die über klassische Verbindungsmittel (z.B. Stahlschrauben) verbunden werden können. Für einen dauerhaften Verbund zwischen Bambus und Beton spielen die Oberflächenvorbehandlung und Betonrezeptur eine entscheidende Rolle; mit der hier gewählten Konfiguration können Bemessungskräfte Rd von über 50 kN auf Zug und über 150 kN auf Druck in Bambusrohrknoten eingeleitet werden