Inspirations in Engineering 2013 - page 58

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Category 1: Buildings
Aufgrund einer nicht ausreichend tragfähigen
Trapezblechdacheindeckung wurde eine umfangreiche
Sanierung einer Dreifachturnhalle (Baujahr 1974)
notwendig, wobei zusätzlich eine Verbesserung der
energetischen Hülle sowie der Architektur durchgeführt
werden sollte.
Da die vorhandenen Spannbetonbinder, mit einer
Spannweite über ca. 29 m bei einem Achsabstand
von 6 m, eine neue Dacheindeckung einschließlich
Unterkonstruktion nicht aufnehmen können, werden
diese durch eine neue Stahlkonstruktion überbaut.
Diese neue Tragkonstruktion wird auf die Köpfe
der vorhandenen und noch nicht voll ausgenutzten
Doppelstahlbetonstützen aufgesetzt. Hierbei muss aber
eine zentrische Vertikallasteinleitung der möglichst
leichten neuen Konstruktion sichergestellt werden.
Zu den zusätzlichen vertikalen Lasten kommen noch
erhöhte horizontale Lasten aus einem höheren Aufbau,
welche aus der umlaufenden Lamellenattikakonstruktion
sowie der vergrößerten Dachneigung und den
zusätzlichen Lichtbändern resultiert. Diese
Horizontallasten dürfen hierbei nur an entsprechend
ausgelegte Bestandstützen abgeleitet werden. Die
Auflagerung auf den anderen Stahlbetonstützen hat
horizontal verschieblich zu erfolgen.
Da die Abstützung der ca. 2 m von der Binderachse
abgesetzten Giebelwände des ca. 45,9 x 28,6 m
großen Gebäudes an die Spannbetonbinder ebenfalls
nicht mehr brauchbar war und keine eingespannten
Giebelstützen vorhanden sind, muss die gesamte
Giebelwand mitsamt der dortigen Lamellenkonstruktion
in die neue Tragkonstruktion eingebunden werden.
Dies bedeutet die Randgiebelbinder ohne vertikale
Zwischenunterstützung an den jeweils ersten
Stahlfachwerkbinder der Stützen anzuschließen.
Um die Gesamthöhe der umlaufenden
Lamellenkonstruktion bei einer Dachneigung von 5
Grad möglichst gering zu halten wurde die Systemhöhe
der Stahlfachwerkbinder auf ca. 2 m festgelegt.
An den Randpfosten der Innenbinder sowie den
Pfosten der Giebelbinder wurden die Pfosten der
Lamellenunterkonstruktion mittels SCHÖCK-Isokorb
angeschlossen.
Diese ca. 3,2 m hohe umlaufende
Lamellenunterkonstruktion besteht aus 4 umlaufenden
Hohlprofilriegeln, wobei die oberste Reihe das Gewicht
der Alulamellen trägt und daher mit Kopfbändern
abgestützt wird. An diesen horizontal verlaufenden
Hohlprofilen werden die vertikalen Aluhohlprofile mit den
Haltern für die Lamellen angeschraubt.
Durch die umlaufende hohe Attikakonstruktion sowie
die Oberlichtbänder ergab sich ein aufwendiger
Ansatz der Schneeanhäufungen. Da die Konstruktion
schon als 3D-Modell für Vorentwürfe vorhanden war,
konnte mittels DWG-Schnittstelle das Scia Engineer
Berechnungsmodell und die Lasteingabe zügig erstellt
werden und eine möglichst wirtschaftliche Konstruktion
ermittelt werden.
Hierbei war es besonders wichtig, das komplizierte
Tragverhalten des Gesamtsystems möglichst realistisch
abzubilden um für den Bestand keine zu hohen Lasten
zu erhalten und die Verformungen und Schnittgrößen
der angehängten Giebel- und Lamellenkonstruktion
ausreichend genau beurteilen zu können. Zur besseren
Übersichtlichkeit und Kontrolle, insbesondere bei der
Ergebnisdarstellung, wurde das Gesamttragwerk mittels
Layern bauteilweise strukturiert.
Generalsanierung Turnhalle Mittelschule - Dillingen, Deutschland
Software: Scia Engineer
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