Übersicht

Das Schalenwerkzeug erzeugt echte Gebäudebauteile und ermöglicht dabei ein breites Spektrum kreativer Anwendungsmöglichkeiten. Verwenden Sie die Schale zum Modellieren von Elementen angefangen von der gesamten Aussenseite eines Gebäudes bis hin zu einem einzelnen individuellen Objekt.


Mit dem Schalenwerkzeug können sowohl organische als auch historische Bauwerke auf neuartige Weise modelliert werden. Das Schalenwerkzeug unterstüzt Sie dabei in der Formfindung.


Wie in ArchiCAD gewohnt, können auch Schalen durchgängig von der Entwurfs- über die Ausführungs- bis in die Detailplanung als vollwertiges Konstruktionselement übernommen und phasengerecht dargestellt werden. Dabei kann in unterschiedlichen Sichten gearbeitet werden. Erstellt werden Schalen entweder im Grundriss oder im 3D-Fenster.


Es existieren die folgenden drei Grundformen:

Extrudiert

Rotiert

Linienbezogen

Eigenschaften

  • Nach dem Erstellen können Sie die Schale weiterentwickeln durch grafische Bearbeitung, freies Drehen, hinzufügen von Öffnungen oder beschneiden ihrer Kontur in einer beliebigen Form.
  • Eine Schale kann eine mehrschichtige Struktur haben (wie eine Wand, eine Decke oder ein Dach).
  • Die Schale wird aus einer Membran plus einem Schalenkörper, der an einer Seite der Membran angebracht ist, gebildet.
  • Die Schalen-Anzeige im Grundriss basiert auf ihrer realen 3D-Geometrie.
  • Ebenso wie Dächer sind Schalen Trimm-Elemente und beherrschen assoziative Modellverbindungen. Das bedeutet, Sie können Schalen auf andere Elemente trimmen, um präzise Geometrien und komplexe Strukturen zu erzielen.
  • Durchbrüche und Dachfenster können in Schalen platziert werden.
  • Die ArchiCAD-Funktion Schwerkraft funktioniert auch mit Schalen. Beim Platzieren einer neuen Wand, einer Stütze, eines Unterzugs oder eines Objektelements ermöglicht die Funktion Schwerkraft das Platzieren dieses Elements direkt auf einer Schale.

Tonnendach

Aufgabe: Tonnendach erstellen

Sie werden nun ein Tonnendach erstellen und anschliessend die beiden Enden unterschiedlich nachbearbeiten.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Tonnendach 3D.
  • Gehen Sie dann mit Doppelklick ins Schalenwerkzeug  und stellen Sie es gemäss Screenshot ein.
  • Anschliessend wählen Sie im Info-Fenster die Konstruktionsmethode Einfach, siehe Screenshot.
  • Erstellen Sie dann das Tonnendach mit drei Klicks im 3D-Fenster.
  • Hinweis: Stellen Sie sicher, dass für die folgenden Schritte die Bearbeitungsebene  eingeschaltet ist.
  • Mit dem ersten Klick setzen Sie den Startpunkt, ziehen dann den Cursor in die gewünschte Richtung und geben dann mittels Taste R den gewünschten Abstand ein, im Beispiel sind es 10.00m.
  • Mit dem zweiten Klick (bzw. Taste Enter) bestätigen Sie die Länge.
  • Bewegen Sie dann den Cursor im 90°-Winkel weg und bestimmen Sie die Breite (im Beispiel 5.00m).
  • Mit Enter (3. Klick) schliessen Sie das Tonnendach ab.

Als nächstes werden Sie die "Tunneleinfahrt" neigen.

  • Rufen Sie hierfür die Einstellungen der Schale auf (Tonnendach aktivieren, Einstellungen für die Schalen-Auswahl im Kontextmenü wählen oder Taste T).
  • Stellen Sie im Register Extrusionseigenschaften den Anfangswinkel auf 60°.
  • Alternativ klicken Sie auf die zu bearbeitende Kante und wählen in der Petpalette den Befehl Abschlusswinkel eingeben. Über die Tastatur können Sie dann den gewünschten Wert eingeben.

Als nächster Schritt werden Sie Ihr Tonnendach im Grundriss abschrägen.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Tonnendach Grundriss.
  • Aktivieren Sie Ihre Schale und wählen Sie aus dem Kontextmenü (Rechtsklick) den Befehl Schalen-Kontur definieren.
  • Umfahren Sie dann mit Mausklicks den Bereich der Schale, welchen Sie behalten möchten. Siehe Screenshot.
  • Kontrollieren Sie das Ergebnis im 3D-Fenster.

Sheddach

Aufgabe: Sheddach erstellen

In der folgenden Aufgabe werden Sie ein Sheddach auf bestehende Wände zeichnen. Hierzu werden Sie ein 2D-Hilfselement in Form einer Linie verwenden und anschliessend das Schalenelement im 3D drehen und platzieren.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Sheddach Grundriss. Sie sehen da vier bereits erstellte Wände.
  • Öffnen Sie die Einstellungen des Schalenwerkzeugs mit Doppelklick auf das entsprechende Symbol. Stellen Sie das Werkzeug dem Screenshot entsprechend ein. Anschliessend wechseln Sie die Konstruktionsmethode auf Detailliert.
  • Klicken Sie mit dem Zauberstab (gedrückte Leertaste) auf die Polylinie. Im aufspringenden Fenster geben Sie eine Extrusionslänge von 4.0 m ein und bestätigen mit OK.
  • Weiter unten wird gezeigt, wie Sie die Extrusionslänge im Nachhinein im 3D-Fenster anpassen können.
  • Aktivieren Sie die Schale und spiegeln sie im Grundriss mit Klick auf das Symbol Spiegeln im Info-Fenster, falls dies notwendig ist. Ihre Schale sollte so aussehen, wie auf dem Screenshot rechts.
  • Öffnen Sie anschliessend den Ausschnitt Sheddach 3D. Das Dach muss nun noch um 90° gedreht werden.
  • Aktivieren Sie das Schalen-Objekt und klicken Sie auf einen violetten Fangpunkt. Die Pet-Palette erscheint.
  • Wählen Sie den Befehl Freies Drehen, geben Sie die Drehachse mit Klick auf die Frontfläche an (s. Screenshot). Anschliessend drehen Sie das Sheddach in die korrekte Position.

Tipp:

Wenn Sie mit dem Drehen im 3D-Fenster noch nicht vertraut sind, empfehlen wir Ihnen, die Übung Drehen im 3D-Fenster durchzuführen.

  • Schieben Sie das Schalenobjekt nun auf die richtige Position. Verwenden Sie hierzu den Befehl Verschieben aus der Petpalette, indem Sie das Sheddach aktivieren und auf einen Aktivierungspunkt klicken. Verschieben Sie das Dach gemäss Screenshot auf die korrekte Position.
  • Anschliessend passen Sie die Extrusionslänge an. Aktivieren Sie das Dach und klicken Sie dann auf einen Aktivierungspunkt und wählen Sie den Befehl Extrusionslänge bearbeiten in der Petpalette. Vergrössern Sie das Sheddach auf die gesamte Wandbreite.

Als nächstes verschneiden Sie das Sheddach mit den Wänden.

  • Aktivieren Sie das Schalenobjekt und alle vier Wände.
  • Gehen Sie ins Menü Ändern / Verbinden / Elemente mit Dach/Schale trimmen (Tastaturkürzel Umsch.+Ä).
  • Bestätigen Sie mit Dächer/Schalen aus der aktuellen Auswahl benutzen und Klick auf Trimmen.
  • Hinweis: Die Wände müssen zwingend höher sein als das Dach, sonst werden sie nicht korrekt verschnitten.

Tipp:

Sie können in Schalen Dachfenster setzen, wie Sie das auch in Dächern machen. Die Dachfenster folgen jeweils der Neigung der Schale.

Grundkörper

Aufgabe: Grundkörper

Sie werden verschiedene Grundkörper mit Profilen erstellen, welche bereits vorgezeichnet wurden und diese anschliessend um eine Achse rotieren.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Grundkörper Grundriss.
  • Hier sehen Sie Profile für eine Kugel, Kegel, Kegelstumpf und Ring, welche mit Linien vorgezeichnet sind. Beachten Sie auch die pinkfarbigen Achsen-Linien gleich darüber.
  • Aktivieren Sie nun das Schalen-Werkzeug mit Doppelklick. Stellen Sie es gemäss Screenshot ein und wechseln Sie die Konstruktionsmethode auf Detailliert.
  • Hinweis: Mit der Option Oberflächen überschreiben übersteuern Sie die Baustoff-Einstellungen von Bestand. Geben Sie Ihren Schale-Objekten in dieser Übung verschiedene Farben.
  • Drücken Sie nun die Leertaste. Der Zauberstab wird aktiviert (Sie sehen das am Cursor-Symbol). Klicken Sie auf eine vorgezeichnete Profil-Linie.
  • Anschliessend definieren Sie die Rotations-Achse. Bei den ersten beiden Profilen befinden Sie sich gleich anschliessend an den Linien-Enden des Profils. Bei den letzten beiden Profilen verwenden Sie die Hilfslinie.
  • Wenn die Achse mit zwei Klicks definert ist kommt ein Pop-Up Fenster, in welchem Sie den Rotationswinkel angeben. In unserem Beispiel beträgt er 360°. Geben Sie den Wert ein und klicken Sie auf OK.
    Tipp: Bei Eingabe eines positiven Wertes dreht sich die Schale auf Sie zu, bei einem negativen von Ihnen weg!
  • Die Schale wurde erstellt.
  • Wiederholen Sie die Schritte für alle vier Körper und kontrollieren Sie das Ergebnis im Ausschnitt Grundkörper 3D.

Hinweis:

Um eine Pyramide zu erstellen, aktivieren Sie den Kegel und setzen Sie in den Werkzeugeinstellungen unter Rotationseigenschaften den Haken vor Segmentierung. Wählen Sie die Option auf Kreis und tragen den Wert 4 ein.

Kirchturmdach

Aufgabe: Kirchturmdach

Als nächstes werden Sie das Schalenwerkzeug verwenden, um ein Kirchturmdach zu erstellen. Anschliessend sollen darin acht Öffnungen platziert werden.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Kirchturmdach Grundriss. Das Profil des Daches ist bereits vorgezeichnet.
  • Gehen Sie in die Schalen-Grundeinstellungen mit Doppelklick auf das Werkzeugsymbol. Stellen Sie das Fenster dem Screenshot entsprechend ein.
  • Überprüfen Sie, dass die Konstruktionsmethode auf Detailliert eingestellt ist.
  • Klicken Sie mit gedrückter Leertaste (=Zauberstab) auf die vorgezeichnete Konturlinie und definieren Sie dann die Rotationsachse auf der roten Strichlinie.
  • Geben Sie als Rotationswinkel 360° an.
  • Unter Umständen müssen Sie die Schale noch spiegeln (Klick auf das Symbol Umgedrehte Schale Körper/Membran im Info-Fenster).
  • Öffnen Sie den Ausschnitt Kirchturm 3D, um die Schale in eine vertikale Position zu drehen.
  • Zur besseren Orientierung können Sie die Bearbeitungsebene  einschalten.
  • Aktivieren Sie das Schale-Objekt und klicken Sie auf einen Fangpunkt, wählen Sie dann in der Pet-Palette den Befehl Freies Drehen.
  • Verwenden Sie die Wand im Hintergrund, um die Drehebene zu definieren, siehe Screenshot.

 

Hinweis: Diese Methode kann auch für komplexe Stützenformen angewendet werden.

 

 

Im nächsten Schritt werden noch die Öffnungen erstellt:

  • Öffnen Sie hierzu den Ausschnitt Kirchturm Ansicht.
  • Aktivieren Sie die Schale und machen Sie einen Rechtsklick darauf. Wählen Sie aus dem Kontextmenü den Befehl Loch in Schale erstellen.
  • Anschliessend zeichnen Sie die Öffnung. Sobald Sie ein zweites Mal auf den Anfangspunkt klicken, wird das Loch erstellt.
  • Tipp: Zeichnen Sie die Öffnung mit 2D-Werkzeugen vor, um diese vorher exakt positionieren zu können. Danch können Sie das Loch mit dem Zauberstab (Leertaste) erstellen.

Hinweis:
Falls Sie nachträglich das Loch verändern möchten, können Sie dies direkt in der Ansicht, im 3D-Fenster oder jeder anderen Projektsicht tun. Es steht Ihnen beim Klick auf eine Kante oder einen Eckpunkt des Loches die Petpalette zur Verfügung. Nebst den gängigen Bearbeitungsmöglichkeiten beinhaltet sie die folgenden „lochspezifischen“ Befehle:

  • Loch verschieben
  • Loch drehen
  • Loch spiegeln
  • Loch-Ebene drehen
  • Individuelle Kanten-Einstellungen

Verwenden Sie den Befehl Multiplizieren, um das Loch auf allen Seiten einzusetzen.

  • Wechseln Sie hierfür zurück in den Ausschnitt Kirchturm Grundriss.
  • Aktivieren Sie im Grundriss nur das Loch. (Hinweis: Um das Loch besser sichtbar zu machen, können Sie die Grundrissschnittebene versetzen. Messen Sie in der Ansicht, auf welcher Höhe über dem Ursprungsgeschoss des Schalenobjektes sich das Loch befindet, wechseln Sie zurück in den Grundriss und stellen Sie im Menü Verwaltung / Grundriss-Schnittebene die Höhe der Schnittebene neu ein.)
  • Wenn das Loch aktiv ist, gehen Sie ins Menü Bearbeiten / Multiplizieren (Tastaturkürzel M) und stellen es gemäss Screenshot ein. Bestätigen Sie dann mit OK.
  • Als Drehpunkt nehmen Sie den Mittelpunkt des Kirchdaches und geben über die Taste W einen Drehwinkel von 45° ein. Bestätigen Sie die Eingaben mit Enter.
  • Die restlichen Durchbrüche wurden ebenfalls erstellt.
  • Kontrollieren Sie das Ergebnis im 3D-Fenster.

Allgemein

Paarweise:

Profile werden verbunden durch Zuordnen der Segmente/Knoten von einem Profil zu einem einzelnen Segment/Knoten im anderen Profil. Wenn die Segmente/Knoten nicht Eins-zu-Eins zugeordnet werden können, werden sie proportional paarweise verarbeitet.

 Gleichmässig:

Profilpolygone werden verbunden durch Zuordnen der entsprechenden Segmente mit proportionaler Länge, ohne die Position der Knoten zu berücksichtigen. Dies kann von Vorteil sein, wenn Sie die Profile auf der Basis von Splines gezeichnet haben, die eine große Anzahl anscheinend zufälliger Knoten erstellt.

Sonnensegel

Aufgabe: Sonnensegel

Es soll ein Sonnensegel erstellt werden. Die vier Stützen, an denen das Segel befestigt werden soll, stehen schon. Zudem wurde bereits eine Hilfskonstruktion aus 2 Wänden erstellt, zwischen denen das Segel „aufgespannt“ wird. Später wird die Kontur des Segels definiert.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Sonnensegel 3D im Ordner Sonnensegel.
  • Gehen Sie mit Doppelklick in das Schalenwerkzeug und stellen Sie es gemäss Screenshot ein. Wichtig: Verwenden Sie die Morphing-Regel Weich.
  • Anschliessend klicken Sie im Info-Fenster auf die Konstruktionsmethode Detailliert.
  • Klicken Sie mit der grauen Fläche auf die hintere Wand, um die Bearbeitungsebene darauf zu legen. Mehr Informationen zur Bearbeitungsebene finden Sie in der Kurzhilfe 
    Bearbeitungsebene im 3D.
  • Erstellen Sie dann das erste Profil mit einer Linie auf der Hilfswand. Auf dem Bild sehen Sie, wo Sie klicken müssen. Das erste Profil schliessen Sie mit einem "Doppelklick" (3. Klick) auf den Endpunkt ab!
  • Drehen Sie anschliessend den Ausschnitt, so dass Sie an die Innenkante der anderen Wand sehen (mit dem Befehl Orbit  oder mit gleichzeitig gedrückter SHIFT-Taste und der mittleren Maustaste).
  • Anschliessend legen Sie mit dem grauen Rechteck die Bearbeitungsebene auf die Wand.
  • Zeichnen Sie dann das zweite Profil gemäss Screenshot auf. Sie schliessen es wieder mit einem Doppelklick auf den letzten Punkt ab.
  • Betrachten Sie dann das Ergebnis. Sie sollten nun zwischen den beiden Hilfswänden ein Segel aufgespannt haben, wie im Screenshot.
  • Die beiden Wände können nun gelöscht werden.
  • Öffnen Sie den Ausschnitt Sonnensegel Grundriss. Mit 2D-Werkzeugen wurde die gewünschte Kontur des Sonnensegels bereits aufgezeichnet.
  • Aktivieren Sie die Schale und wählen Sie im Kontextmenü (Rechtsklick) den Befehl Schalen-Kontur definieren.
  • Klicken Sie dann mit gedrückter Leertaste (=Zauberstab) auf die 2D-Kontur, um die Schale daran anzupassen.

Wechseln Sie zurück in das 3D-Fenster (Ausschnitt Sonnensegel 3D), um die Stützen an das Sonnensegel anzupassen.

  • Aktivieren Sie alle vier Stützen und das Schale-Objekt und gehen Sie ins Menü Ändern / Verbinden / Elemente mit Dach/Schale trimmen (Tastaturkürzel Umsch.+Ä).
  • Wählen Sie im Pop-Up Menü Dächer/Schalen aus der aktuelle Auswahl benutzen und bestätigen Sie mit Trimmen.

Wichtig: Die Stützen müssen höher sein als die Schale, sonst werden sie nicht verschnitten.

Tipps:
Die Schalenkontur kann jederzeit nachbearbeitet werden. Dazu müssen Sie auf eine Kante oder einen Eckpunkt der Kontur klicken, so dass nur die Kontur aktiv ist. Neben den gängigen Bearbeitungsmethoden der Petpalette stehen Ihnen spezielle „Kontur-Befehle“ zur Verfügung, z.B.:

  • Konturpolygon verschieben
  • Konturpolygon drehen
  • Konturpolygon spiegeln
  • Konturpolygon versetzen
  • Kontur-Ebene drehen
  • Konturkante bearbeiten

Stadiondach

Aufgabe: Stadiondach erstellen

Die letzte Aufgabe dieser Übung beinhaltet die Erstellung eines Stadiondachs über einem bereits gezeichneten Tennisplatz.

  • Öffnen Sie den Ausschnitt Stadiondach (3D). Im Ausschnitt sehen Sie den Tennisplatz mit 4 Stützen, welche als Hilfselemente erstellt wurden, um die Schale zu zeichnen. Diese werden später wieder gelöscht.
  • Gehen Sie ins Schalenwerkzeug und stellen Sie es gemäss Screenshot ein. Überprüfen Sie anschliessend, dass die Konstruktionsmethode auf Detailliert eingestellt ist.
  • Erstellen Sie die Schale nun mit den Hilfsstützen. Benützen Sie jeweils die oberen, äusseren Eckpunkte der Stützen!
  • Mit dem ersten Klick defnieren Sie die Bearbeitungsebene für das erste Profil auf einer Aussenfläche der Stütze.
  • Ziehen Sie dann das erste Profil vom Eckpunkt der ersten Stütze zum Eckpunkt der zweiten Stütze. Schliessen Sie mit einem zweiten Klick ab.
  • Anschliessend drehen Sie die den Ausschnitt so, dass die Aussenflächen der gegenüberliegenden Stützen sichtbar sind und definieren die Bearbeitungsebene auf einer Aussenfläche einer Stütze.
  • Zeichnen Sie nun das zweite Profil wie vorhin, vom äusseren Eckpunkt der dritten Stütze zum äusseren Eckpunkt der vierten Stütze und schliessen Sie dann mit einem erneuten Klick ab.
  • Die 4 Stützen können anschliessend gelöscht werden.
  • Das Resultat ist ein geschwungenes Stadiondach, welches zwischen den ehemaligen Eckpunkten der vier Stützen "aufgespannt" ist, vgl. Screenshot.
  • Wechseln Sie in den Grundriss (Ausschnitt Dachaufsicht).
  • Die roten Hilfslinien im Grundriss stellen die spätere Form des Stadiondaches dar.
  • Aktivieren Sie die Schale, machen Sie einen Rechtsklick und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl Schalen-Kontur definieren.
  • Klicken Sie mit gedrückter Leertaste (=Zauberstab) auf die äussere Ellipse, um die äussere Kontur zu definieren.
  • Kontrollieren Sie das Ergebnis im 3D-Ausschnitt Stadiondach.
  • Wechseln Sie zurück in den Grundriss, aktivieren Sie die Schale und wählen Sie im Kontextmenü Loch in Schale erstellen.
  • Klicken Sie mit gedrückter Leertaste (=Zauberstab) auf die innere Ellipse, um das Loch zu erstellen.
  • Kontrollieren Sie das Ergebnis im 3D-Ausschnitt.

Abschliessend werden Sie die Aussenwände an das neue Dach anpassen. Dafür kann der Befehl Trimmen benutzt werden.

  • Aktivieren Sie alle Aussenwände (diese sind gruppiert, das heisst, wenn die Gruppierung im Kontrollfenster eingesetzt ist , werden bei Klick auf eine Wand automatisch alle aktiviert).
  • Aktivieren Sie zusätzlich die Schale.
  • Gehen Sie ins Menü Ändern / Verbinden / Elemente mit Dach/Schale trimmen (Tastaturkürzel Umsch.+Ä) und klicken Sie im aufspringenden Fenster mit aktiver Option Dächer/Schalen aus der aktuellen Auswahl benutzen auf Trimmen.
  • Als Resultat erhalten Sie ein geschwungenes Stadiondach!

Übungen und Kurzhilfen zu Schale

Kurzhilfe
Mac
Win
|
AC28, AC27, AC26, SE24, SE23
Datum: 21.12.2011
ID-Nr: 608
Kurzhilfe
Mac
Win
|
AC28, AC27, AC26, SE24, SE23
Datum: 23.12.2011
ID-Nr: 610
Kurzhilfe
Mac
Win
|
AC28, AC27, AC26, SE24, SE23
Datum: 09.11.2012
ID-Nr: 748
Kurzhilfe
Mac
Win
|
AC28, AC27, AC26, SE24, SE23
Datum: 27.06.2014
ID-Nr: 1271