Somnium - Aussichtsplattform auf dem JKU-Campus in Linz
Kundenprojekt
Das Somnium ist ein begehbarer und für viele nutzbarer Dachgarten auf dem TNF-Turm (Turm der Technisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät) der Johannes Kepler Universität (JKU).
| Bauherr |
BIG Bundesimmobiliengesellschaft m.b.H. Wien, Österreich www.big.at |
| Architekt |
RIEPL RIEPL ARCHITEKTEN Linz, Österreich
www.rieplriepl.com |
| Tragwerksplanung |
Bollinger und Grohmann ZT GmbH Wien, Österreich www.bollinger-grohmann.com |
Modell-Parameter
Modell
Der TNF-Turm wurde in den 1970er Jahren errichtet und ist mit ca. 50 m das höchste Gebäude am Campus der JKU. Die schlanke Stahlkonstruktion des Somniums wurde auf dem Dach des Bestandsgebäudes errichtet. Die neue Aussichtsterrasse wird durch ein Rankgerüst räumlich gefasst und bietet den besten Ausblick über das Universitätsgelände und auf das umliegende Stadtgebiet.
Mit der statischen Untersuchung des Bestandes und der Bemessung des Somniums wurde Bollinger und Grohmann ZT GmbH aus Wien, Österreich beauftragt. Bei den Berechnungen kam RFEM zum Einsatz.
Konstruktion
Die Stahlkonstruktion hat Gesamtabmessungen von ca. L x B x H = 47 m x 15 m x 17 m. Die Terrassenkonstruktion besteht aus Primär- und Sekundärträgern aus Normwalzprofilen. Sie liegt aufgrund der großen Längsausdehnung infolge Temperaturänderungen zwängungsfrei auf den Bestandsschächten bzw. dem verlängerten Treppenhaus auf. Die bestehenden Attiken der Schächte mussten teilweise durch neue, hoch bewehrte Stahlbetonroste ersetzt werden, um die konzentrierten Lasten möglichst verteilt in die bestehende Struktur einzuleiten. Die Terrassenkonstruktion wurde als schubsteife Scheibe ausgeführt, um die Horizontallasten aus dem Rankgerüst in die Roste einzuleiten.
Das Haupttragwerk des Rankgerüsts bildet ein Raumfachwerk, welches aus quadratischen Profilen und Zugstäben besteht. Für die Ermittlung der optimalen Tragwerksvariante wurden unterschiedliche Aussteifungskonzepte untersucht. Diese wurden zwischen Bollinger+Grohmann und Riepl Riepl Architekten diskutiert. Letztendlich entschied man sich dafür, das Dach als Raumfachwerk auszuführen und teilweise von der Horizontalen in die Vertikale zu führen. Diese Ausbildung als biegesteifer Fachwerkrahmen stellt im Wesentlichen die horizontale Aussteifung sicher. Die Stützen sind in ca. 6 m Höhe oberhalb der Dachoberkante an die Terrassenkonstruktion angebunden.
An den Seitenflächen der Konstruktion sollen Kletterpflanzen wachsen. Dazu wurden Rankseile in einem Abstand von 50 cm entlang der Konstruktion angeordnet. Die Planung und Konzeption dieser Seile war eine besondere Herausforderung für die Tragwerksplanung. Zum einen mussten umfangreiche Überlegungen für die Steuerung der Normalkräfte in den Rankseilen sowie die zulässige horizontale Auslenkung der Zugseile angestellt werden. Zum anderen waren das Holzgewicht und realistische Windlastansätze zu ermitteln.
Aufgrund der zusätzlichen Vertikallasten und der horizontalen Windkräfte aus der neuen Stahlkonstruktion, musste auch der Bestand untersucht werden. Dies wurde durch umfangreich vorhandene Planungsunterlagen aus dem Jahr 1973/74 erleichtert. Ergebnis der Untersuchungen waren notwendige Verstärkungsmaßnahmen am Bestand. So wurden beispielsweise vier Lüftungsschächte, die ursprünglich vom Bauwerk getrennt waren, mittels Stahllaschen im zehnten Obergeschoss mit dem Haupttrakt verbunden. Außerdem klebte man im Erdgeschoss und im ersten Obergeschoss CFK-Lamellen zur Verstärkung an die Schächte.
Durch die enge Kooperation zwischen Bollinger+Grohmann und Riepl Riepl Architekten ist mit dem Somnium eine sehr gelungene räumliche Tragstruktur entstanden, die architektonische Anforderungen mit denen der Tragwerksplanung vereint.
Projekt-Standort
JKU - Johannes Kepler Universität LinzSchlüsselwörter
Stahl Stahlkonstruktion Fachwerk Raumfachwerk Dachterrasse Aussichtsterrasse Aussichtsplattform
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- Aktualisiert 3. Mai 2021
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Neu
Eingabe von Zwischenabstützungen zur seitlichen Halterung von Stäben und Stabsätzen
Die Lagerungsbedingungen eines biegebeanspruchten Trägers sind wesentlich für seinen Widerstand gegenüber Biegedrillknicken.
DUENQ ermittelt für kaltgeformte Profile die wirksamen Querschnitte nach EN 1993-1-3 und EN 1993-1-5. Die in EN 1993-1-3, Abschnitt 5.2 genannten geometrischen Verhältnisse zur Anwendbarkeit der Norm können optional überprüft werden.
Die Auswirkungen des lokalen Plattenbeulens werden nach der Methode der reduzierten Breiten und das mögliche Ausknicken der Steifen (Forminstabilität) wird bei versteiften Profilen gemäß EN 1993-1-3, Abschnitt 5.5 berücksichtigt.
Optional kann eine iterative Berechnung zur Optimierung des wirksamen Querschnitts vorgenommen werden.
Die wirksamen Querschnitte lassen sich grafisch darstellen.
Im Fachbeitrag "Nachweis eines dünnwandigen, kaltgeformten C-Profils nach EN 1993-1-3" wird die Bemessung von kaltgeformten Profilen mit DUENQ und RF-/STAHL Kaltgeformte Profile ausführlich beschrieben.
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- Ich vergleiche eine Bemessung auf Biegeknicken nach dem Ersatzstabverfahren und Schnittgrößen nach Theorie I. Ordnung mit einer Spannungsberechnung nach Theorie II. Ordnung inkl. Imperfektionen. Die Unterschiede sind sehr groß. Woran kann das liegen?
- Bei der Berechnung eines Seils, mit dem Zusatzmodul STAHL EC3, erhalte ich die Fehlermeldung "Unzulässige charakteristische Spannung beim Material Nr. 1! Bitte in Tabelle 1.2 korrigieren."
- Werden die Knicklängenbeiwerte in den Zusatzmodulen für die Aluminium- und Stahlbemessung automatisch aus dem Modell bestimmt oder muss ich Anpassungen vornehmen?
- Ich bemesse einen im Programm DUENQ erstellten Querschnitt mit dem Zusatzmodul RF-STAHL EC3, erhalte aber die Fehlermeldung "ER006 Ungültiger Typ des c/t-Teils für Querschnittstyp Allgemein. " Was kann ich tun?
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Gibt es die Möglichkeit mit amerikanischen Stahlprofilen zu rechnen?
- Wo kann ich einstellen, dass es sich bei dem eingegebenen Bauteil um eine "Wand" bzw. eine "Decke" handelt?
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- Wie können in RFEM allgemeine geschraubte Anschlüsse mit Flächen- und Volumenelementen modelliert und bemessen werden?
- Ich erhalte den Hinweis "Torsion vorhanden -> kein Stabilitätsnachweis möglich". Warum erscheint er und was kann ich tun?
