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KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAU JANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

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  • INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE BRÜCKENBAU

    AUSZEICHNUNG

    INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE HOCHBAU

    AUSZEICHNUNG

    INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE BRÜCKENBAU

    GEWINNER

    INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE HOCHBAU

    GEWINNER

    PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

    GEWINNER

    PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

    SONDERPREIS

    PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

    AUSZEICHNUNG

    Zu Beginn jeder neuen Bauaufgabe stelle ich mir als Erstes die Frage nach dem Nutzer, also den Menschen, die sich in diesem zu entwerfen- den Gebäude aufhalten. Für einen Wohnungs- bau, ein Museum oder bei Verwaltungsgebäuden liegt das auf der Hand. Leider wird das aber bei vielen Industriebauten nur zweitrangig behan- delt. Sind doch gerade diese Gebäude so wichtig, da hier viele Menschen Tag für Tag, 40 Stun- den in der Woche meistens im Schichtbetrieb ihre Zeit verbringen um ihr Geld zu verdienen.

    Darüber hinaus prägen Industriebauten und Gewerbegebiete in immer größerem Maße das Erscheinungsbild unserer Städte und Landschaften. Mit Stahl sind transparente und leicht wirkende Konstruktionen möglich, das Material prägt die Gestalt und umgekehrt. Die Pioniere des leichten und transparenten Bauens des 19. Jahrhunderts, wie Joseph Paxton, Henri Labrouste, Richard

    EINLEITUNG

    bauforumstahl.de/preise-und-wettbewerbe

    Turner oder Kingdom Brunel, wären überrascht über die schier endlos scheinende Konstruktions- und Gestaltungsfreiheit und über die Auswahl an transparenten und transluzenten Materia- lien, die sich heutzutage den Ingenieuren bieten.

    Der Industriebau war zu jeder Zeit in seinen besten Beispielen durch Erfindungsgeist und konstruktive Intelligenz geprägt. Ohne Vorurteile wurden nach dem jeweiligen Stand der Technik elegante Konstruktionen mit neuen Materialien und dem optimalen Herstellungsprozess gesucht. Die transparenten Konstruktionen, das adäquate Mate- rial prägen die Gestalt und umgekehrt. Bauen galt und gilt auch als Disziplin der Technik und Wissen- schaft. Mit der Industrie und nicht gegen sie sollen die Bauten entworfen werden.

    Peter Ackermann Architekt

    bauforumstahl.de/projektarchiv

  • Vierendeelträger sind wegen des hohen Fer- tigungs- und Materialaufwands eher selten. Das Vierendeelträgerparadigma der Architekten ist der parallelgurtige ungevoutete Vierendeelträger. Der Materialaufwand ist sehr hoch.

    Ingenieure stellen sich einen Vierendeelträger eher gevoutet vor. Die biegesteifen Ecken bestim- men das Bild dieses Trägers. Auch Herr Vierendeel stellte sich den Vierendeelträger so vor. Der Mate- rialaufwand ist im Vergleich geringer; der Arbeits- aufwand höher.

    Formt man den Träger streng nach der oben dargestellten Momentenlinie, kommt etwa so eine Form heraus. Diese zieht natürlich einen sehr hohen Arbeitsaufwand nach sich.

    Jetzt ist es ein kleiner Schritt zu einem Träger mit runden Aussparungen. Die biegesteifen Ecken ergeben sich geometrisch durch die kreisförmigen Aussparungen. Architekten würden ihn vermutlich nicht als Vierendeelträger gelten lassen.

    Auch hier kann man natürlich die Aussparun- gen querkraftliniengerecht anordnen.

    Prinzipiell möglich und interessant ist eine Form, die wir einhüftigen Vierendeelträger nennen wollen. Der Untergurt hat keine biegesteifen Ecken, er bekommt daher keine Momente und kann sehr dünn sein. Der Obergurt ist dafür umso dicker. Auch diesen Träger würde ein Architekt wohl gar nicht als Vierendeelträger ansehen, er funktioniert aber nach demselben Prinzip.

    Auch der einhüftige Vierendeelträger kann streng nach der Momentenlinie geformt sein.

    FORMEN VON VIERENDEELTRÄGERN ARCHITEK TENPARADIGMA:

    V IERENDEELTRÄGER OHNE VOUTEN

    INGENIEURPARADIGMA:

    GE VOUTE TER V IERENDEELTRÄGER

    S TRENG NACH DER MOMENTENLINIE

    GEFORMTER V IERENDEELTRÄGER

    VIERENDEELTRÄGER MIT RUNDEN AUS SPARUNGEN

    VIERENDEELTRÄGER MIT RUNDEN, QUERKRAF TL INIEN-

    GERECHT ANGEORDNE TEN AUS SPARUNGEN

    EINHÜF TIGER V IERENDEELTRÄGER

    S TRENG NACH DER MOMENTENLINIE

    GEFORMTER E INHÜF TIGER V IERENDEELTRÄGER

    Aus Tragwerkslehre | Grundlagen, Gestaltung, Beispiele | Michael Staffa | Zu beziehen über Beuth Verlag

    MODERNE S PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

    MODERNE S S TREBENFACHWERK

    S TREBENFACHWERK MIT L AS TEINLEITUNGS S TÄBEN

    QUERKRAF TGERECHTE S

    PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

    UNREGELMÄS SIGE S FACHWERK

    BOGENFÖRMIGE S PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

    FORMEN VON FACHWERKTRÄGERN

    beuth.de/go/tragwerkslehre

    Bei modernen Fachwerken geht das Bestreben dahin, die Fertigung zu vereinfachen. Die Stäbe sol- len möglichst gleiche Querschnitte haben und die Knoten sollen möglichst gleich ausgebildet werden. Das Material ist im Vergleich mit der Arbeitskraft billig geworden, so dass zu Gunsten einer einfachen Konstruktion die Stäbe ruhig ein wenig überbemes- sen werden dürfen. Ein modernes Fachwerksystem ist das Pfosten-Streben-Fachwerk.

    Das zweite moderne Fachwerk ist das Stre- benfachwerk. Die Knoten sind geometrisch fast alle gleich. Auf Grund des großen Knotenabstands bewirkt die Zwischenbiegung (Biegung zwischen den Knoten) kräftige Gurte.

    Die Momente aus Zwischenbiegung werden deutlich minimiert durch Lasteinleitungsstäbe, die im Bild für den Fall der Lasteinleitung im Untergurt gezeigt werden.

    Eine gestalterisch interessante Möglichkkeit ergibt sich aus der Idee, die Füllstäbe entsprechend der Querkraftlinie zu optimieren. In diesem Beispiel ändert sich die Neigung der Streben entsprechend der Querkraftlinie.

    Oder die Füllstäbe werden nach sinnvollen Kri- terien unregelmäßig angeordnet.

    Früher wurden Fachwerkträger oft gevoutet. Die Fertigung ist aufwändig, die Knoten sind alle verschieden, die Stäbe wurden den Kräften ent- sprechend abgestuft konstruiert. Der Unterschied zwischen einem Zug- und einem Druckstab ist erkennbar.

  • SERVICETEILECENTER RATIONAL AG LANDSBERG AM LECH © jens weber, munich

    Architekt Ackermann Architekten BDA Ingenieur Ackermann Ingenieure Bauherr Rational AG Abbildung © Ackermann Architekten Link goo.gl/q29dYP

    PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

    GEWINNER

    800 800 800 800 800

    900 900 900 900 900

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    1800 1800 1800 1800 1800

    JAN KW 01

    DONNERSTAG

    JANUAR

    05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR

    06 SAMSTAG JANUAR

    07

    SONNTAG

    JANUAR

    08

    MONTAG

    JANUAR

    02 DIENSTAG JANUAR

    03 MITTWOCH JANUAR

    04

    * nicht in allen Bundesländern

  • AUSSTEIFUNGEN

    detail.de/atlas-stahl

    STÜTZENDE UND AUSSTEIFENDE BAUTEILE

    Bei stützenden und aussteifenden Elementen im Bauwerk handelt es sich in der Regel um ver- tikal durchlaufende Bauteile, die den vertikalen und horizontalen Lastabtrag in die Gründung und schließlich den Baugrund gewährleisten. Der Über- gang zwischen Stützen (Abtrag vertikaler Lasten aus Dach- und Deckenkonstruktionen) und Aus- steifen (Abtrag horizontaler Lasten aus Wind und Erdbeben) lässt sich nicht immer klar trennen. Keinerlei Horizontallasten weisen Tragwerksplaner üblicherweise lediglich klassischen Einzelstützen im Hochbau zu. Gegen Stabilitätsversagen werden sie voll unter der auftretenden vertikalen Normal- kraftbeanspruchung ausgelegt.

    In vielen Fällen sind Stahl- oder Verbundstützen jedoch Bestandteile übergeordneter Tragsysteme, z. B. bei Rahmen oder Fachwerkträgern. Hier erfah- ren sie nicht nur Normalkräfte aus dem vertikalen Lastabtrag, sondern als Druck- oder Zuggurt eines Fachwerkträgers zusätzliche Normalkräfte oder als Rahmenstiel auch noch Biegemomente. Der Ein- satz solcher Systeme soll am Beispiel ausgewählter Hochhaustragsysteme deutlich gemacht werden.

    RAHMEN UND FACHWERKE

    Im One Times Square Building von 1905, einem Meilenstein des Stahlbaus in der Hochhausarchitek- tur, kamen gleich drei verschiedene aussteifende Stahlrahmen und -verbände zum Einsatz: Ein außen liegender Stockwerkrahmen, Fachwerkverbände mit exzentrisch angeschlossenen Diagonalen in den Aufzugskernwänden sowie zentrische Fachwerke zwischen den Aufzügen (Abb. B 1.49 und B 1.50).

    Auch wenn sich die Ausführungsart der Details für diese drei Tragsysteme im Wandel der Zeit durch Optimierungen verändert hat – insbesondere was die Stützen-Riegel-Anschlüsse anbelangt –, so zeigen sie doch sehr anschaulich, wie ein auf die Abtragung von Tornado-Windlasten ausgelegtes Aussteifungssystem an die funktionalen und archi- tektonischen Bedürfnisse angepasst werden konnte. Um die Fensterflächen der Außenfassade nicht mit Tragwerkskomponenten zu durchdringen, bildet der biegesteife Rahmen ein horizontal aussteifendes Element, dessen Knoten durch Aufweitung der Rie- gelquerschnitte verstärkt wurden. In den Aufzugs- wänden mussten große T üröffnungen freigehalten werden, sodass K-Verbände zum Einsatz kamen. In den geschlossenen Wänden zwischen den Aufzügen störten diagonale Tragelemente dagegen nicht, hier entschieden sich die Planer für Auskreuzungen.

    Dass solche Tr