Bemessung einer Stahlbetonkonstruktion für das IT-Center eines Dienstleistungs- und Bürogebäudes

Geplant ist das Gebäude im polnischen Rzeszów in der Woiwodschaft Karpatenvorland. Das Gebäude wird mit einer 110 cm dicken Fundamentplatte, die Aussparungen unter den am stärksten belasteten Stützen und unter den Aufzugsschächten aufweist, direkt auf den tragfähigen Boden aufgesetzt. Das Tragwerk des Gebäudes ist eine Platten-Stützen-Konstruktion. Das Gebäude verfügt über zwei starre Verbindungsschächte mit einer Wandstärke von 20/25 cm, die als Verbindung zwischen den einzelnen Geschossen und zur Aussteifung des Bauwerks dienen sollen.

In der Arbeit wurden die Deckenplatte über dem Erdgeschoss des Gebäudes, der Querschnitt des Umfassungsträgers, der entlang Achse VII verläuft, sowie die am stärksten beanspruchte S6-Stütze im Erdgeschoss und der Bereich der direkt unter der S6-Stütze liegenden Fundamentplatte bemessen.

Das numerische Modell wurde mit dem Dlubal-Programm RFEM, Version 5.26 erstellt. Weitere Berechnungen wurden mit PTC Mathcad Prime 7.0 und Microsoft Office Excel 2013 durchgeführt. Die Zeichnungen wurden in Autodesk AutoCAD 2020 erstellt.

Bei der Erstellung des Berechnungsmodells wurden die Lasten nach PN-EN 1991-1-1, PN-EN 1991-1-3 und gemäß Technischer Merkblätter der Bauprodukthersteller erfasst. Das erstellte Modell wurde mit Hilfe des in RFEM integrierten Zusatzmoduls RF-SOILIN zur Analyse von Boden-Bauwerk-Interaktionen auf ein bodenähnliches Medium gestellt.

Das Gebäude wurde in seiner Gesamtheit modelliert. Das voreingestellte Netz von 1,0 m Maschenweite wurde für die bemessene Bodenplatte und auch die Fundamentplatte innerhalb der Stützenbereiche verfeinert. Ständige Zusatzlasten und veränderliche Nutzlasten wurden so angesetzt, dass die Maximalwerte der Biegemomente für die Bodenplatte erzeugt werden. Die Bemessungskombination für eine Stütze ist die Kombination, welche die maximale Druckkraft und die zugehörigen Momente ergibt. Eine ausführliche Beschreibung zur Bildung von Lastkombinationen findet sich im Weiteren dieser Abschlussarbeit.

Die Bodenplatte wurde hinsichtlich des Grenzzustands der Tragfähigkeit für Biegen und Durchstanzwiderstand sowie den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit bei Rissen und Durchbiegung bemessen. Der Umfassungsträger wurde auf den Grenzzustand der Tragfähigkeit bezüglich Biegung und Schub mit Torsion überprüft. Zusätzlich wurde die Gebrauchstauglichkeit des Trägers hinsichtlich Öffnungen durch Risse und Durchbiegung nachgewiesen. Die Stütze wurde mit einem Algorithmus für Druckelemente bemessen. Außerdem wurde die Stütze nach Theorie II. Ordnung untersucht, und zwar nach dem Verfahren mit Nennsteifigkeit. Die Fundamentplatte wurde unter den am stärksten belasteten Stützen S6 und S7 auf Biegung, Durchstanzen und Rissbreite bemessen.

Im Rahmen der Abschlussarbeit wurden auch Zeichnungen angefertigt, die Projektionen und Ausschnitte des Gebäudes zeigen. Auf Basis der Berechnungen und der erhaltenen Ergebnisse wurden Bewehrungspläne für die Platte, den Perimeterträgerquerschnitt und die Stütze sowie ein Querschnitt der Fundamentplatte erstellt.