O homem dos números: Dr.-Ing. Christoph Diekmann e a estática de Red Heels

O homem dos números: Dr.-Ing. Christoph Diekmann e a estática da Red Heels

5. Fevereiro 2021

No dia 20 de março de 2021, a escultura RED HEELS, de Heiner Meyer, será inaugurada na LUDWIGGALERIE Schloss Oberhausen. Ela estará localizada em frente à fachada do castelo, na Konrad-Adenauer-Allee, e muitas pessoas que passarem por ali certamente pensarão: "Que incrível!". Talvez também se perguntem involuntariamente: "Como chegou aqui tão rápido? Nossa, parece que caiu do céu!". Mas não, não caiu. Da ideia inicial à inauguração, foram cerca de dois anos. Nós, da equipe da LUDWIGGALERIE, achamos esse processo tão fascinante que gostaríamos de compartilhar algumas informações com nossos leitores nas próximas semanas. Portanto, publicaremos posts no blog, sem ordem específica, descrevendo as diversas etapas envolvidas no processo de criação. Esperamos que vocês achem esses relatos tão interessantes quanto nós e que eles os inspirem a ver a escultura pessoalmente quando tiverem a oportunidade.

Hoje começamos com explicações sobre a estática da escultura , fornecidas pelo Dr.-Ing. Christoph Diekmann , da empresa de engenharia Diekmann, em Oberhausen.

Quando Jutta Kruft-Lohrengel, primeira presidente dos Amigos da LUDWIGGALERIE, perguntou sobre a estática de uma escultura destinada à LUDWIGGALERIE, minha primeira reação, que da perspectiva de hoje foi bastante mundana: não preciso de nenhuma estática para minha fonte do jardim. Mas a questão óbvia, de base estrutural, surgiu imediatamente na minha cabeça: uma escultura não é um edifício ou uma estrutura de acordo com os regulamentos estatais de construção que exigem estática? Em última análise, a estabilidade de um edifício deve ser garantida, de uma forma ou de outra. Então, minha reação a um pedido tão incomum e nem todo dia foi: “Vamos ver”.

Rapidamente se constata que o desenho artístico prevê uma escultura de aproximadamente seis metros de altura composta por sete modelos diferentes de calçados dispostos espacialmente uns sobre os outros.

Disposição das sapatas e designações das superfícies © Relatório de estática Ingenieurbüro Diekmann

Para mim, isso resulta em uma série de aspectos que precisam ser levados em consideração:

Espessura e distorção da folha

Para garantir que os elementos individuais permaneçam estáveis, foi especificada uma espessura de chapa de cerca de 30 mm. A placa de base deve suportar cerca de 2,2 toneladas de peso próprio e os componentes não devem deformar devido à soldagem e ao transporte. A distorção da soldagem pode ser causada, por exemplo, pela entrada de calor durante a soldagem. Isso faz com que as peças de chapa metálica se deformem. Isto pode ser evitado planejando cuidadosamente o processo de soldagem.

A determinação do foco

Cada um dos elementos individuais do calçado tem sua própria geometria. Isso torna complexa a determinação dos pontos focais. Para reproduzir o desenho artístico da forma mais fiel possível ao original, toda a cadeia de processamento foi realizada através de software de modelagem 3D. As formas individuais foram retiradas digitalmente do projeto do artista Heiner Meyer e representadas como um modelo 3D. Um modelo de cálculo foi então derivado para determinar a progressão da força; Os dados de produção foram gerados em paralelo. Em última análise, estes servem de base para o corte assistido por computador das peças de chapa metálica na empresa Franken Apparatebau em Oberhausen.

Suscetibilidade ao vento

Cada modelo individual de calçado tem cerca de 1 m², o que significa que existe uma área bastante significativa exposta ao vento. Além disso, cada elemento da sapata pesa cerca de 300 kg, portanto os detalhes em balanço dos elementos geram altas forças de conexão. Para criar uma construção global estável, a respectiva superfície de contacto entre duas peças deve suportar altas pressões e tensões de flexão.

Contatos

Um grande desafio surge do facto de alguns dos elementos apenas se tocarem em determinados pontos, o que significa que existem apenas pequenas áreas de contacto. A transmissão das forças de conexão impõe exigências especiais ao desenho geométrico e à tecnologia de soldagem. (As superfícies de contato estão marcadas em azul.)

Sapata 5 com costuras de solda marcadas © Relatório de estática Ingenieurbüro Diekmann

O transporte

A escultura deve ser montada na oficina porque a montagem no local não atende aos elevados requisitos de qualidade descritos. Isto significa que o modelo grande e pesado tem de ser movimentado pela oficina com uma grua, transportado com um carregador baixo e montado e montado com uma grua móvel. As forças resultantes também devem ser transmitidas com segurança através das costuras de solda nos pontos de contato. A fundação destina-se à instalação, que se situa junto ao caminho pedonal em frente ao castelo e mede aproximadamente 3,30 x 5,50 metros. Toda a estrutura é erguida e fixada nela. A propósito: a escultura do artista Keith Haring, Head through Belly, já esteve exposta lá.

resumo

O cálculo estático real é a simulação matemática das cargas na escultura para determinar a progressão da força. Isto é usado para calcular as áreas particularmente estressadas. Isto representa uma tarefa incomum para os elementos de calçados irregulares e planos em um arranjo espacial.