Campus in Arlesheim, Schweiz

Modell-Parameter der Fassadenfachwerkkonstruktion

• Länge: ~ 101,0 m
• Breite: ~ 56,0 m
• Höhe: ~ 10,0 m
• Anzahl Stäbe: 476
• Anzahl Knoten: 416
• Anzahl Querschnitte: 20

Modell

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Modell | Fassadenfachwerke aus Stahl

Das Gebäude soll durch weitgehende Stützenfreiheit in den Produktionsbereichen absolute Flexibilität gewährleisten.

Passend zur Idee der Industrie 4.0 ist auch der Planungsprozess digitalisiert - dies wird speziell in der statischen Berechnung und der Erstellung sämtlicher erforderlichen Pläne und Planungsdokumente umgesetzt.

Das Gebäude besteht aus einem Untergeschoss mit Tiefgarage, einem überhohen stützenfreien Erdgeschoss sowie drei Obergeschossen. Die beiden obersten Geschosse sind auf allen vier Gebäudeseiten überhängend und werden auf in der Fassadenebene verlaufende Fachwerkkonstruktionen aufgelegt. Diese verlaufen über die gesamte Höhe der beiden oberen Geschosse und werden an einzelnen schräg angeordneten Stützen aufgehängt.

Die Deckenlasten werden über die Fassadenfachwerke zu den an den Längs- und Querseiten angeordneten Schrägstützen geleitet. Der weitere Lastabtrag erfolgt über die Stützen in das Gebäudetragwerk in Form von Stahlbetonkernen und Stahlfachwerken. Durch die Einleitung der Vertikallasten aus dem Fachwerkobergurt über das Knotenstück in die Schrägstütze entstehen am Stützenkopf horizontale Umlenkkräfte. Diese werden über die Deckenkonsole und die an deren Ende angeschlossene Bewehrung in die Stahlbetondecke zurückgehängt. Das obere und untere Geschoss hängt jeweils an Ober- und Untergurt des Fassadenfachwerks und gibt dort seine Last an das Stahltragwerk ab. Das mittlere Geschoss hängt über Stahlkonsolen an den Fachwerkdiagonalen, die demzufolge nicht nur durch Normalkräfte, sondern auch durch Biegung beansprucht werden. Trotz dieser für ein Fachwerk etwas untypischen Belastung dominiert die Fachwerkwirkung im Vergleich zum Biegetragverhalten deutlich.

Das Spezielle an der Fachwerkkonstruktion ist, dass diese sich außerhalb der gedämmten Gebäudehülle befindet und dadurch klimatisch bedingten Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Die Stahlkonstruktion ist für Temperaturschwankungen von bis zu +/- 30°C ausgelegt. Daraus resultieren in den Ober- und Untergurten Normalkräfte von bis zu ca. 4 MN mit wechselndem Vorzeichen. Die Auflagerkonsolen müssen daher nicht nur die Einleitung der Vertikallasten aus den Stahlbetondecken ermöglichen, sondern auch die Einleitung der horizontalen Zwangskräfte aus den Temperaturdifferenzen in die Stahlbetondecken sicherstellen.

Ober- und Untergurte der Fassadenfachwerke bestehen aus warmgewalzten Quadratrohrprofilen 400x400x20. In den Knotenbereichen sind zur Aufnahme der Knotenbeanspruchungen größere Wandstärken erforderlich (bis zu 30 mm). Auch um die aufwendige Knotengeometrie herstellen zu können, werden diese aus Einzelblechen zusammengeschweißt. Die Diagonalen werden je nach Beanspruchung als klassische HEA-, HEB- oder HEM-Profile ausgebildet. Die Anschlüsse an die Ober- und Untergurte werden durch im Knotenbereich angeschweißte Stummel realisiert, die eigentliche Diagonale wird dann mit einem geschraubten Stirnplattenstoß angeschlossen.

Projekt-Standort