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21. August 2023

Wendeltreppe mit Glasstufen in Zlín, Tschechische Republik

Die spiralförmige Innentreppe aus Stahl und Glas befindet sich im Bildungs-, Schulungs- und Rehabilitationszentrum in der Stadt Zlín. Die Treppe ist ein wichtiges architektonisches Detail im Innenbereich. Aus diesem Grund orientierte sich die Tragwerksplanung eng an den architektonischen Anforderungen, wobei besonderer Wert auf die Reinheit der Details gelegt wurde.

Konstruktion

Aus baulicher Sicht und unter Ausschluss der Steifigkeit der Stahlbetonkonstruktion lässt sich die Treppe in zwei Teile unterteilen – den Abschnitt vom 1. zum 2. Stock und den Abschnitt vom 2. zum 3. Stock. Die Tragkonstruktion der Treppe besteht aus inneren und äußeren spiralförmigen Wangen. Die Wangen sind an den Podesten (verschweißt mit den vorgefertigten Verankerungselementen) und an der Decke des 1. Stockwerks (verankert mit Hilti-Klebeankern) befestigt.

Die Wangen bestehen aus geschweißten geschlossenen Hohlprofilen mit eingelassenen Flanschen. Die obere Flanschaussparung bildet eine Nut zur Befestigung eines Glasgeländers, während die untere Flanschaussparung rein architektonischer Natur ist. Die Treppenstufen bestehen aus gehärtetem Verbundglas.

Die Stufen sind an einem auskragenden Kastenprofil 25/25 (1 Zoll breit x 1 Zoll tief) befestigt, das an vier Stellen zusätzlich mit dem Wangensteg verschweißt ist. Die Glasstufe wird durch ein Gummiband auf den Kragträgern abgestützt und mit metrischen Schrauben befestigt. Aufgrund der Steifigkeit der Verbindung zwischen Stufe und Wange werden die Stufen im Berechnungsmodell berücksichtigt.

Die inneren und äußeren Treppenwangen-Geländer bestehen aus gehärtetem Verbundglas, das auf den entsprechenden Radius gebogen ist. Das Geländer wird in die Wangen-Nut eingesetzt, mit elastischen Abstandshaltern positioniert und schließlich 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 oben erwähnten Unabhängigkeit des Treppenbodens wird nur ein Abschnitt der Treppe modelliert. Die Wangen und Verankerungselemente werden mit Plattenelementen modelliert, die Treppenstufen als Stäbe. Um die maximale Belastung der Glasstufen abzuschätzen und die maximale Belastung der Stahlwangen zu bewerten, wurden zwei unterschiedliche Steifigkeitswerte für die Glasstufenverbindung und den Stützkragarm verwendet. Die Einspannung in der Stahlbetonplatte wird mit unlinearem Versagen unter Zug und elastischer Lagerung an den einzelnen Flächen des Verankerungselements modelliert.

Statische Berechnung
Architektonisches Konzept
Ausführung


Projektspezifikationen

Modelldaten

Anzahl Knoten 743
Anzahl Linien 476
Anzahl Stäbe 268
Anzahl Flächen 74
Anzahl Lastfälle 1
Gesamtgewicht 1,479 t
Abmessungen (metrisch) 6,179 x 6,112 x 6,936 m
Abmessungen (imperial) 20.27 x 20.05 x 22.76 feet
Programmversion 5.24.01

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