Neue Überdachungen für die Eingangstore der Messe Frankfurt
Kundenprojekt
Im Jahr 2008 lobte die Messe Frankfurt einen Architekturwettbewerb für den Entwurf der Neugestaltung der Eingangssituation zum Messegelände aus. Für die Tore Süd und Nord sollten jeweils ein Wachgebäude und eine Überdachung entworfen werden. Wunsch des Bauherrn war, mit den Dächern signifikante Strukturen mit hohem Wiedererkennungswert zu schaffen.
| Tragwerksplanung |
Digitale Planung und Tragwerksplanung Bollinger + Grohmann Ingenieure, Frankfurt www.bollinger-grohmann.com |
| Entwurf |
Ingo Schrader, Berlin www.schrader-architekt.de |
| Ausführung |
Prebeck GmbH, Bogen www.prebeck-stahlbau.de |
| Bauherr |
Messe Frankfurt www.messefrankfurt.com |
Modell
Das Rennen machte der Siegerentwurf des Architekten Ingo Schrader, Berlin, der in enger Zusammenarbeit mit den Tragwerksplanern Bollinger + Grohmann entstand. Dieser sah jeweils kreisförmige Dächer von ca. 25 m Durchmesser vor, die auf pyramidenförmigen Stützen ruhen sollten. Im August 2013 wurde die Überdachung am Tor Nord realisiert.
Dachkonstruktion Tor Nord
Aus der Kreisform wurde im Zuge der weiteren Planung, aufgrund der Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten, ein Oval. Es misst 42 m x 18 m bei einer max. Lamellenhöhe von 60 cm. Das Dach kragt bis zu 10 m aus und ist am Rand nur 15 cm hoch.
Die vier Stützen stehen in einem unregelmäßigen Raster und bilden durch ihre Pyramidenform den Kräfteverlauf ab. Durch ihre Dreiecksform wirken sie besonders schlank – das Dach scheint zu schweben.
Das Dachtragwerk wurde mit Hilfe eines Rechenmodells generiert und optimiert. Die Achsen der tragenden Lamellen sind dabei scheinbar zufällig angeordnet. Jedoch ist deren Anordnung das Ergebnis eines computerbasierten Entwurfsprozesses, bei dem strukturelle, formelle und herstellungsbedingte Randbedingungen in Einklang gebracht wurden.
Anschließend erfolgte die Optimierung der Lamellen in ihrer Höhe und Breite. Dazu wurde über ein individuell erstelltes VBA-Skript das Design-Programm Rhinoceros mit RSTAB verbunden. Ein spezieller Algorithmus reduzierte die Querschnittsdimension der Flachstahllamellen iterativ auf Grundlage der auftretenden Vergleichsspannungen.
Verwendete Programme
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- Aktualisiert 27. September 2021
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Neu
Berücksichtigung von Bauzuständen in RFEM 6
Die Berechnung komplexer Strukturen mittels Finite-Elemente-Software erfolgt in der Regel am Gesamtmodell. Der Bau solcher Bauwerke ist jedoch ein mehrstufiger Prozess, bei dem der Endzustand des Gebäudes durch die Kombination der einzelnen Bauteile erreicht wird. Um Fehler bei der Berechnung von Gesamtmodellen zu vermeiden, muss der Einfluss des Bauablaufs berücksichtigt werden. In RFEM 6 ist dies mit dem Add-On Analyse von Bauzuständen (CSA) möglich.
Neu
Im Vergleich zum Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 (RFEM 5 / RSTAB 8) sind im Add-On Stahlbemessung für RFEM 6 / RSTAB 9 folgende neuen Features hinzugekommen:
- Neben dem Eurocode 3 sind weitere internationale Normen integriert (z. B. AISC 360, CSA S16, GB 50017, SP 16.13330)
- Berücksichtigung der Feuerverzinkung (DASt-Richtlinie 027) beim Brandschutznachweis nach EN 1993-1-2
- Eingabemöglichkeit für Quersteifen, die beim Schubbeulnachweis berücksichtigt werden können
- Biegedrillknicken auch für Hohlprofile überprüfbar (z. B. relevant bei schlanken, hohen Rechteckhohlprofilen)
- Automatische Erkennung der für die Bemessung gültigen Stäbe bzw. Stabsätze (z. B. automatisches Deaktivieren von Stäben mit ungültigem Material oder bereits in einem Stabsatz enthaltene Stäbe)
- Bemessungseinstellungen können für jeden Stab einzeln angepasst werden
- Grafische Ausgabe der Ergebnisse im Bruttoquerschnitt oder wirksamen Querschnitt
- Ausgabe der verwendeten Nachweisformeln (inklusive Hinweis auf verwendete Gleichung aus der Norm)
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