Wendeltreppe mit Glasstufen, Zlín, Tschechische Republik

Statische Berechnung	Ing. Vítězslav Hapl Ing. Jan Mařík, Ph.D. Ing. Jan Seifert KONSTAT s.r.o.
Architektonisches Konzept	CUBE DESIGN s.r.o.
Ausführung	STAIRS design s.r.o.

Modellparameter

• Länge: ~ 3,75 m
• Breite: ~ 3,75 m
• Höhe: ~ 4,5 m
• Anzahl Knoten: 743
• Flächen: 476
• Gewicht: 1479 kg

Modell

Konstruktion

Aus statischer Sicht und die Steifigkeit der Stahlbetonkonstruktion außer Acht lassend kann die Treppe in zwei Teile geteilt werden - vom Boden bis zum ersten und vom ersten bis zum zweiten Stock. Das Tragwerk der Treppe besteht aus inneren und äußeren wendelförmigen Wangen. Die Treppenwangen sind an den Podesten (angeschweißt mit den vorgefertigten Ankerelementen) und an der Decke des Erdgeschoßes (verankert über chemische Hilti-Verbundanker) befestigt.

Die Wangen bestehen aus geschweißten geschlossenen Hohlprofilen mit eingelassenen Flanschen - die Aussparung des oberen Flansches schafft eine Nut zur Montage eines Glasgeländers, die Aussparung des unteren Flansches ist ein rein architektonisches Element. Die Treppenstufen bestehen aus gehärtetem Verbundglas.

Die Trittflächen sind an einem auskragenden Kastenprofil (2,54 cm breit x 2,54 cm tief) befestigt, das an vier Stellen mit dem Wangensteg verschweißt ist. Die Glaslauffläche wird über ein elastisches Band auf den Kragarmen gelagert und mit metrischen Schrauben befestigt. Aufgrund der Steifigkeit der Stufen-Wangen-Verbidung werden die Stufen im Rechenmodell berücksichtigt.

Die inneren und äußeren Wangenläufe bestehen aus gehärtetem Verbundglas, das auf den entsprechenden Radius gebogen ist. Das Geländer wird in die Wangennut eingesetzt, durch elastische Abstandshalter positioniert und abschließend mit einem geeigneten elastischen Material in die Nut eingeklebt. Das Geländer wird nur als Last betrachtet und hat daher keine tragende Funktion.

Modell

Aufgrund der vorab erwähnten Unabhängigkeit von Treppe und Decke wird nur ein Teil der Treppe modelliert. Die Wangen und Ankerelemente werden mit Plattenelementen modelliert, die Treppenstufen als Stäbe. Zur Abschätzung der maximalen Glasstufenbelastung und zur Bewertung der maximalen Belastung der Stahlwangen wurden zwei unterschiedliche Steifigkeitswerte für die Glasstufenverbindung und die Auskragung verwendet. Die Einspannung in der Stahlbetonplatte wird mit einem nichtlinearen Versagen unter Zug modelliert, wobei die einzelnen Flächen des Ankerelements elastisch gelagert werden.