Statische Berechnungen: Diese Software macht es einfach, aber punktgenau

Statische Berechnungen in der Praxis: Der Neubau von Tojo umfasst 1.210m², wobei die Lagerhalle den größten Teil der Gebäudefläche einnimmt. Sie erstreckt sich über das Erdgeschoss und stellt mit einer Deckenhöhe von neun Metern reichlich Fassungsvermögen für das Mobiliar bereit. Zudem ist das ganze Objekt komplett unterkellert und wird als zusätzlicher Lagerraum und Tiefgarage genutzt. Das Herzstück des Gebäudes befindet sich mit dem lichtdurchfluteten Ausstellungsraum für die mit Design- und Innovationspreisen ausgezeichneten Möbel im dritten Obergeschoss.

Statische Berechnungen: Das 3D-Modell als Grundlage

Um die statischen Berechnungen durchführen zu können, wurde die gesamte Konstruktion geschossweise mit dem Gebäudemodell GEO von FRILO auf Basis eines zuvor in Allplan gezeichneten 3D-Modells nachgebildet. Anschließend ermittelte man im gleichen Programm den vertikalen und horizontalen Lastabtrag. Darauf basiert erfolgte die genaue Bemessung aller geotechnischen Nachweise sowie die Bestimmung und die Festlegung der notwendigen Bewehrung in den Fundamentprogrammen FD+ und FDS+. Die Spannbettbinder unter dem Dach der großen Lagerhalle wurden mit dem Programm B8 berechnet. Für die Bemessung der Stützen aus Beton (B5+) und Stahl (STS+) kamen ebenfalls Lösungen von FRILO zum Einsatz.

Hohe Nutzlast

Ein Anliegen des Bauherrn stellte die Tragwerksplaner von SCHATZ projectplan allerdings vor eine besondere Aufgabe: mit 50 kN/m² war eine ungewöhnlich hohe Nutzlast für die Decke über dem Untergeschoss vorgesehen. „Das ermöglicht einerseits große Flexibilität bei der Gebäudenutzung, macht die Bemessung der Decke aber auch zu einer zentralen Herausforderung“, sagt Bernd Weissinger, Bereichsleiter Statik bei der SCHATZ-Gruppe.

Um eine möglichst präzise und schnelle Bemessung und Festlegung von Deckenstärke und Bewehrung zu bestimmen, übergaben die Planer das Bauteil aus dem Gebäudemodell heraus an das Plattenprogramm PLT von FRILO. „Da wir eigentlich ganz andere Lasten gewohnt sind, mussten wir uns ein wenig herantasten. Aber das Schöne am Zusammenspiel von GEO und PLT ist die Möglichkeit, die Abmessungen der Decke oder auch die Betongüte zu ändern und das GEO nimmt das daraus resultierende, neue Eigengewicht der Decke einfach wieder auf. So konnten wir im Rahmen der Vorbemessung die erforderliche Deckenstärke zügig über die Verformungen bemessen. Dabei ließ sich eine grobe Endverformung aus der Ausgabe der Verformung im Zustand I mittels eines Faktors abschlägig ableiten“, schildert Florian Neher, stellvertretender Bereichsleiter Statik.

Statische Berechnungen: Herausforderungen gemeistert

Nach Durchführung aller Berechnungen ermittelte das Ingenieurbüro unter Einsatz des PLT eine notwendige Stärke von 35 cm für die Decke über dem Untergeschoss, die man aber mit reichlich Schubbewehrung versehen musste, die mithilfe räumlich gebogener Rundstahlbügel geplant wurde. Die erforderlichen Verlegeabstände und -hinweise ließen sich in Form von Ausführungsdetails im zugehörigen Bewehrungsplan entsprechend darstellen.

Auch die beiden Decken, die mit dem Ausstellungsraum in Verbindung stehen, stellten das Ingenieurbüro vor eine Herausforderung. Die einladende Fensterfront, die das dritte Obergeschoss ringsum umgibt, kragt an zwei der vier Seiten um 3,30/2,80 Meter aus. Dieser vom Bauherr gewünschte, unterzugsfreie Überstand in Kombination mit einer stützenfreien Ausstellungsfläche führte dazu, dass auch die Decken über dem zweiten Obergeschoss (38 cm) und insbesondere über dem Dach (45 cm) außergewöhnlich stark auszuführen waren. Erneut griffen die Ingenieure auf das Plattenprogramm zurück, um die erforderlichen Deckenstärken zu ermitteln, mit der sich die Standsicherheit gewährleisten und die Durchbiegungen an der Deckenkante auf ein Minimum reduzieren ließen.

Von Tim Kullmann.

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