151 Projekt Die Firma HERMA erweitert Ihren Produktionsstandort in Filderstadt-Bonlanden. Erweitert wird die Haftpapierproduktion durch ein kompaktes Produktionssystem mit Hochregallager. Gesamtanlage Das Hauptgebäude besteht aus zwei Teilen, welche das Gebäude längs teilen: das Hochregallager und das Produktionsgebäude. Dazwischen steht eine Brandwand, welche in ca. 30m hohe Stahlbetonstützen (b/h 80/100) eingehängt wird. Der obere Abschluss des Produktionsgebäudes auf der Ebene 8.30m ist die Maschinenhalle, eine Stahlkonstruktion aus einhüftigen gebogenen Rahmen. Die Berechnung der Maschinenhalle wurde mit SCIA•ESA PT vollzogen. Konstruktion und Austeifung Die Rahmen stehen im Abstand von 5 m, ebenso wie die Brandwandstützen. Über die Bauteillänge sind ihre Querschnittshöhen veränderlich von 40-120 cm. Der Querschnitt ist als geschweißter Hohlkastenträger konzipiert, dessen Flansche überstehen. Die Ober- und Unterflansche verlaufen im Bereich des Rahmeneckes in je 2 unterschiedlichen Radien. Unter einem Lüftergeschossbereich erreichen die Radien die Horizontale, im gedeckten Bereich des Daches enden sie in der Dachneigung. Die Aussteifung der Konstruktion übernimmt ein horizontaler Dachlängsverband entlang der Brandwand, vier Querverbände, welche dem Bogen folgend auf der + 8.30 m – Ebene enden. Außerhalb des Brandwandbereiches wird der Rahmen auf Pendelstützen in Verlängerung der Brandwand gestellt und horizontal durch den Dachverband gehalten. Der Dachverband wird an die Massivwandscheiben an den Stirnseiten des Hochregals angeschlossen und stützt sich am Hallenende auf Querverbände in den Giebelwänden. Die Ebene des Verbandes wurde mit 20 cm unter OK Träger festgelegt. Dies wurde in SCIA•ESA PT durch die Stabexzentrizitäten für die Verbandsstäbe modelliert, um den Lastangriff oberhalb der Systemachse der Rahmen zu realisieren. Die Aussteifung über die Ebene des gekrümmten Daches wird über die dreidimensionale Modellierung der Maschinenhalle berechnet und bemessen. Berechnung Die Hallenkonstruktion ab OK +8.30 m wird komplett mit Lüftergeschoss, Giebelwänden als 3D-Modell in der FEM Software SCIA•ESA PT abgebildet. Der einhüftige Rahmen liegt einseitig auf den Brandwandstützen auf. Diese Lagerung ist horizontal verschieblich, weil die Kragstützen horizontal gewisse Verformungen zulassen. Es sind zwei Zustände zu berücksichtigen: Zustand 1 : kein Hochregal, kurzzeitiger Zustand, max. Verformung Brandwand Die weiche Feder symbolisiert den möglichen Zustand ‘kein Hochregal’ und ist für die Bemessung des Stahlbaues maßgebend, weil eine maximale Verformung auf den Stahlbau wirkt. Mit der horizontalen Auflagerlast aus dem Stahlbau und der horizontalen Verformung aus der Stahlbetonstützenberechnung, wurde durch Variation der Biegesteifigkeit der Stütze iterativ eine Federgröße ermittelt, welche für die Modellberechnung angesetzt wurde. Zustand 2: Hochregal in Betrieb, hauptsächlicher Zustand, min. Verformung Brandwand Die Brandwandstützen interagieren mit der steifen Konstruktion des Hochregales. Die härteren Federn wurden ebenso, iterativ anhand der Stützenberechnung für diesen Zustand ermittelt und im 3D-Modell daraus die Verformung ermittelt, welche auf Verträglichkeit untersucht wurde. Die härteren Federn waren für die Berechnung und Bemessung des Stahlbaues nicht relevant. Die Konstruktion ist nach Theorie II.Ordnung berechnet worden unter Berücksichtigung der Knickformen. Ermittlung der Knickformen (Rahmen, Giebelwände, Verbände und Pendelstützen, ...) Anhand der Lastfallkombinationen Th. I. Ordnung wird mittels Stabilitätskombinationen für jede Nichtlineare Kombination eine Knickform ermittelt, die in der Bemessung nach Th. II. Ordnung berücksichtigt wird. In der Darstellung sind die auskragenden Stahlbetonstützen der Brandwand aus den ersten Berechnungen mit dargestellt. Außer der Maschinenhalle wurden noch andere Gebäudeteile mit SCIA•ESA PT berechnet und bemessen : • Ein ca. 25 m hoher Treppenturm. • Eine Fördertechnikbrücke als Verbindung zum neuen Produktionsgebäude. • Ein Überbau als Fachwerkträgerbrücke über bestehende Zufahrtsrampen im Betriebszustand. Maschinenhalle Herma in Filderstadt-Bonlanden
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