Gerüstkonstruktion zur Sanierung des Kirchturms in Kerpen

Kundenprojekt

Tragwerksplanung Planung und statische Berechnung
Ingenieurbüro Klimpel, Bochum
www.ib-klimpel.de
Konstruktion Generalunternehmer
Geistert Gerüstbaulogistik GmbH, Duisburg
www.geistert.de
Bauherr Katholische Kirchengemeinde St. Martinus, Kerpen

Länge: 10 m | Breite: 10 m | Höhe: 30 m | Gewicht: ca. 25 t
Nichtlineare Effekte: Druck- und Zugstäbe,nichtlineare Stabendgelenke
Anzahl Knoten: 721 | Stäbe: 2600 | Materialien: 1 | Querschnitte: 6

Zur Durchführung von Sanierungsarbeiten am Kirchturmhelm der Gemeinde St. Martinus in Kerpen war ein Arbeitsgerüst erforderlich. Dieses Arbeitsgerüst gehörte zur gesamten Baumaßnahme mit einem Auftragsvolumen von ca. 850 000,- €.

Zur Besonderheit dieses Objektes gehörte, dass die Gerüstkonstruktion am Turmhelm praktisch ohne Druckverankerung (üblicher Gerüstbau) montiert werden musste.

Eine Bekleidung mit Planen sorgte dafür, dass die Gerüstkonstruktion ohne eine Abminderung der Windlasten zu bemessen war. Die Ausführung erfolgte mit einem Modulgerüst, polygonartig als 16‑Eck von ca. +40 m bis ca. +60 m und als 8‑Eck von ca. +60 m bis +70 m.

Statische Berechnung

Es wurde ein räumliches Tragwerk mit RSTAB bemessen. Die Zusatzmodule RSKNICK, RSIMP, EL‑PL kamen dabei zum Einsatz.

Strukturgenerierung
Die Modellierung erfolgte zunächst mit AutoCAD. Danach wurden die Daten über die DXF‑Schnittstelle in RSTAB importiert und anschließend den Querschnitten die entsprechenden Materialien zugewiesen. Die Stabendgelenke wurden mit den nichtlinearen RSTAB-Stabendgelenken gemäß der Zulassung simuliert.

Eingabe Belastung
Die Windlasten wurden nach EC 1 bzw. DIN 1054 T4 ermittelt. Hier wurde einmal die Näherung auf ein 16‑Eck bzw. 8‑Eck, sowie vergleichsweise der Ansatz als Kreiszylinder untersucht.

Die entscheidende Lastfallgruppe ergab sich aus einer Kombination des Eigengewichtes mit der maximalen Windlast (bei den Lastfällen beträgt der Teilsicherheitsbeiwert γF im Gerüstbau immer 1,5). Durch die RSTAB-Funktion der Lastgenerierung war eine alternative Untersuchung für die verschiedenen Windlastansätze mit einem geringen Arbeitsaufwand möglich.

Stabilitätsanalyse
Es erfolgte die Ermittlung der niedrigsten Knickfigur mit dem Zusatzmodul RSKNICK. Aus dieser Knickfigur wurden dann mit dem Modul RSIMP automatisch die Imperfektionen in RSTAB generiert. Mit der Kombination der Lastfälle Eigengewicht, Wind und Imperfektionen wurde dann die Berechnung nach Theorie II. Ordnung durchgeführt. Danach erfolgte mit dem RSTABModul EL‑PL der Nachweis elastisch-plastisch.

Verwendete Programme

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