Schauspielhaus Dresden - Revitalisierung und Ausbau der Tragkonstruktion des Bühnendaches

Kundenprojekt

13. Dezember 2017

Deutschland RSTAB Stahlbau Gebäude

Bauherr Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement,
Niederlassung Dresden I
www.sib.sachsen.de
Objektplanung Architekturbüro Wagner
www.ab-wagner.de
Tragwerksplanung KREBS+KIEFER Ingenieure GmbH
www.kuk.de

Länge: ~ 33,0 m | Breite: ~ 16,0 m | Höhe: ~ 9,0 m | Gewicht: ~ 16 t
Anzahl Knoten: 2.516 | Stäbe: 4.077 | Materialien: 4 | Querschnitte: 91

Das von 1911-1913 errichtete Schauspielhaus hat eine wechselvolle Geschichte erfahren. Dazu gehören die Zerstörung durch die alliierten Luftangriffe im Februar 1945, der Wiederaufbau in den Nachkriegsjahren sowie die Überflutungen durch das Hochwasser im August 2002. Innerhalb einer 18-wöchigen Spielpause wurde das Dresdener Schauspielhaus umfangreich saniert und modernisiert.

Aufgrund des engen Zeitfensters arbeiteten bis zu 230 Arbeitskräfte in drei Schichten. Zu den Maßnahmen gehörten u. a. die Erneuerung der Bühnentechnik und die Ertüchtigung des Dachtragwerkes vom Bühnenturm. Die Ingenieure von KREBS+KIEFER untersuchten die Standsicherheit des Bühnendaches mit Hilfe von RSTAB. Dabei wurden Tragfähigkeitsdefizite festgestellt, welche Verstärkungsmaßnahmen erforderlich machten.

Dachtragwerk Bühnenturm

Der Bühnenturm ist insgesamt ca. 38 m hoch, gemessen vom Bühnenboden bis zur Oberkante der Dachspitze. Das Primärtragwerk des Daches besteht aus fünf parallel zueinander angeordneten Stahlfachwerkbindern. Diese haben eine Höhe von 4,10 m und eine Spannweite von ca. 32,2 m und lagern auf Stahlbetonstützen auf. Die Obergurtknoten der äußeren Binder werden zum Teil durch schräge Stäbe auf die vorhandenen Mauerwerkswände abgestrebt. Zusammen mit den senkrecht zu den Bindern verlaufenden Stäben entsteht hier eine außerplanmäßige Lastabtragung in Querrichtung, welche durch die 3D-Modellierung in RSTAB berücksichtigt werden konnte.

Nachrechnung

In Untergurtebene der Binder wurde ein neuer Schnürboden eingebaut, auf dem u. a. zwölf Punktzugmaschinen mit einer Eigenlast von 4,0 kN installiert wurden. Über Seile werden hier Lasten von bis zu 5,0 kN, z. B. aus Bühnenbildern, Dekorationen, Beleuchtung usw. auf und ab bewegt. Zudem wurden alte Maschinen durch neue, schwerere ersetzt sowie diverse Nutzlasten erhöht.

Für den Nachweis der Bauteile und deren Verbindungen wurden zunächst die eingeprägten Schnittgrößen im IST-Zustand in einem Berechnungsmodell ermittelt. In einem weiteren Modell wurden alle neuen Bauteile ergänzt und die neu eingetragenen ständigen sowie die veränderlichen Lasten angesetzt. Mit Hilfe von Superkombinationen konnten die Schnittgrößen anschließend überlagert und die Nachweise im GZT geführt werden.

Die statische Nachrechnung für den Endzustand nach Einbau der neuen bühnentechnischen Anlagen ergab eine Überlastung verschiedener Tragglieder. Dies erforderte die Umsetzung diverser Verstärkungsmaßnahmen. So wurden beispielsweise die am höchsten belasteten Außenbinder entlastet, indem in Querrichtung Diagonalverspannungen zu den benachbarten Bindern eingebaut wurden. Ebenso mussten zahlreiche Montagestöße und Knotenbereiche verstärkt werden, indem man Blechverstärkungen anordnete und Niete durch tragfähigere Passschrauben ersetzte.

Am 29.10.2016 wurde die erfolgreiche Umsetzung des 11,0 Mio. € teuren Sanierungsprojektes mit der Aufführung von Shakespeares Othello gefeiert.

Quelle:
[1] Stroetmann, R., Fuchs, A., Oertel, R.: Schauspielhaus Dresden - Revitalisierung und Ausbau der Tragkonstruktion des Bühnendaches. In: Stahlbau 11-2017, Seiten: 972-985, Verlag Ernst & Sohn

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RSTAB Hauptprogramm
RSTAB 8.xx

Basisprogramm

Das 3D-Statik-Programm RSTAB eignet sich für die Berechnung von Stabwerken aus Stahl, Beton, Holz, Aluminium oder anderen Materialien. Mit RSTAB definieren Sie einfach und schnell das Tragwerksmodell und berechnen dann die Schnittgrößen, Verformungen und Lagerreaktionen.

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Spannungsanalyse von Stäben

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