KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG...

6
INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE BRÜCKENBAU AUSZEICHNUNG INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE HOCHBAU AUSZEICHNUNG INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE BRÜCKENBAU GEWINNER INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015 KATEGORIE HOCHBAU GEWINNER PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016 GEWINNER PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016 SONDERPREIS PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016 AUSZEICHNUNG Zu Beginn jeder neuen Bauaufgabe stelle ich mir als Erstes die Frage nach dem Nutzer, also den Menschen, die sich in diesem zu entwerfen- den Gebäude aufhalten. Für einen Wohnungs- bau, ein Museum oder bei Verwaltungsgebäuden liegt das auf der Hand. Leider wird das aber bei vielen Industriebauten nur zweitrangig behan- delt. Sind doch gerade diese Gebäude so wichtig, da hier viele Menschen Tag für Tag, 40 Stun- den in der Woche meistens im Schichtbetrieb ihre Zeit verbringen um ihr Geld zu verdienen. Darüber hinaus prägen Industriebauten und Gewerbegebiete in immer größerem Maße das Erscheinungsbild unserer Städte und Landschaften. Mit Stahl sind transparente und leicht wirkende Konstruktionen möglich, das Material prägt die Gestalt und umgekehrt. Die Pioniere des leichten und transparenten Bauens des 19. Jahrhunderts, wie Joseph Paxton, Henri Labrouste, Richard EINLEITUNG bauforumstahl.de/preise-und-wettbewerbe Turner oder Kingdom Brunel, wären überrascht über die schier endlos scheinende Konstruktions- und Gestaltungsfreiheit und über die Auswahl an transparenten und transluzenten Materia- lien, die sich heutzutage den Ingenieuren bieten. Der Industriebau war zu jeder Zeit in seinen besten Beispielen durch Erfindungsgeist und konstruktive Intelligenz geprägt. Ohne Vorurteile wurden nach dem jeweiligen Stand der Technik elegante Konstruktionen mit neuen Materialien und dem optimalen Herstellungsprozess gesucht. Die transparenten Konstruktionen, das adäquate Mate- rial prägen die Gestalt und umgekehrt. Bauen galt und gilt auch als Disziplin der Technik und Wissen- schaft. Mit der Industrie und nicht gegen sie sollen die Bauten entworfen werden. Peter Ackermann Architekt bauforumstahl.de/projektarchiv

Transcript of KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG...

Page 1: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015KATEGORIE BRÜCKENBAU

AUSZEICHNUNG

INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015KATEGORIE HOCHBAU

AUSZEICHNUNG

INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015KATEGORIE BRÜCKENBAU

GEWINNER

INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015KATEGORIE HOCHBAU

GEWINNER

PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

GEWINNER

PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

SONDERPREIS

PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

AUSZEICHNUNG

Zu Beginn jeder neuen Bauaufgabe stelle ich mir als Erstes die Frage nach dem Nutzer, also den Menschen, die sich in diesem zu entwerfen-den Gebäude aufhalten. Für einen Wohnungs-bau, ein Museum oder bei Verwaltungsgebäuden liegt das auf der Hand. Leider wird das aber bei vielen Industriebauten nur zweitrangig behan-delt. Sind doch gerade diese Gebäude so wichtig, da hier viele Menschen Tag für Tag, 40 Stun-den in der Woche meistens im Schichtbetrieb ihre Zeit verbringen um ihr Geld zu verdienen.

Darüber hinaus prägen Industriebauten und Gewerbegebiete in immer größerem Maße das Erscheinungsbild unserer Städte und Landschaften. Mit Stahl sind transparente und leicht wirkende Konstruktionen möglich, das Material prägt die Gestalt und umgekehrt. Die Pioniere des leichten und transparenten Bauens des 19. Jahrhunderts, wie Joseph Paxton, Henri Labrouste, Richard

EINLEITUNG

bauforumstahl.de/preise-und-wettbewerbe

Turner oder Kingdom Brunel, wären überrascht über die schier endlos scheinende Konstruktions- und Gestaltungsfreiheit und über die Auswahl an transparenten und transluzenten Materia-lien, die sich heutzutage den Ingenieuren bieten.

Der Industriebau war zu jeder Zeit in seinen besten Beispielen durch Erfindungsgeist und konstruktive Intelligenz geprägt. Ohne Vorurteile wurden nach dem jeweiligen Stand der Technik elegante Konstruktionen mit neuen Materialien und dem optimalen Herstellungsprozess gesucht. Die transparenten Konstruktionen, das adäquate Mate-rial prägen die Gestalt und umgekehrt. Bauen galt und gilt auch als Disziplin der Technik und Wissen-schaft. Mit der Industrie und nicht gegen sie sollen die Bauten entworfen werden.

Peter AckermannArchitekt

bauforumstahl.de/projektarchiv

Page 2: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

Vierendeelträger sind wegen des hohen Fer-tigungs- und Materialaufwands eher selten. Das Vierendeelträgerparadigma der Architekten ist der parallelgurtige ungevoutete Vierendeelträger. Der Materialaufwand ist sehr hoch.

Ingenieure stellen sich einen Vierendeelträger eher gevoutet vor. Die biegesteifen Ecken bestim-men das Bild dieses Trägers. Auch Herr Vierendeel stellte sich den Vierendeelträger so vor. Der Mate-rialaufwand ist im Vergleich geringer; der Arbeits-aufwand höher.

Formt man den Träger streng nach der oben dargestellten Momentenlinie, kommt etwa so eine Form heraus. Diese zieht natürlich einen sehr hohen Arbeitsaufwand nach sich.

Jetzt ist es ein kleiner Schritt zu einem Träger mit runden Aussparungen. Die biegesteifen Ecken ergeben sich geometrisch durch die kreisförmigen Aussparungen. Architekten würden ihn vermutlich nicht als Vierendeelträger gelten lassen.

Auch hier kann man natürlich die Aussparun-gen querkraftliniengerecht anordnen.

Prinzipiell möglich und interessant ist eine Form, die wir einhüftigen Vierendeelträger nennen wollen. Der Untergurt hat keine biegesteifen Ecken, er bekommt daher keine Momente und kann sehr dünn sein. Der Obergurt ist dafür umso dicker. Auch diesen Träger würde ein Architekt wohl gar nicht als Vierendeelträger ansehen, er funktioniert aber nach demselben Prinzip.

Auch der einhüftige Vierendeelträger kann streng nach der Momentenlinie geformt sein.

FORMEN VON VIERENDEELTRÄGERNARCHITEK TENPARADIGMA:

V IERENDEELTRÄGER OHNE VOUTEN

INGENIEURPARADIGMA:

GE VOUTE TER V IERENDEELTRÄGER

S TRENG NACH DER MOMENTENLINIE

GEFORMTER V IERENDEELTRÄGER

VIERENDEELTRÄGER MIT RUNDEN AUS SPARUNGEN

VIERENDEELTRÄGER MIT RUNDEN, QUERKRAF TL INIEN-

GERECHT ANGEORDNE TEN AUS SPARUNGEN

EINHÜF TIGER V IERENDEELTRÄGER

S TRENG NACH DER MOMENTENLINIE

GEFORMTER E INHÜF TIGER V IERENDEELTRÄGER

Aus Tragwerkslehre | Grundlagen, Gestaltung, Beispiele | Michael Staffa | Zu beziehen über Beuth Verlag

MODERNE S PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

MODERNE S S TREBENFACHWERK

S TREBENFACHWERK MIT L AS TEINLEITUNGS S TÄBEN

QUERKRAF TGERECHTE S

PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

UNREGELMÄS SIGE S FACHWERK

BOGENFÖRMIGE S PFOS TEN-S TREBENFACHWERK

FORMEN VON FACHWERKTRÄGERN

beuth.de/go/tragwerkslehre

Bei modernen Fachwerken geht das Bestreben dahin, die Fertigung zu vereinfachen. Die Stäbe sol-len möglichst gleiche Querschnitte haben und die Knoten sollen möglichst gleich ausgebildet werden. Das Material ist im Vergleich mit der Arbeitskraft billig geworden, so dass zu Gunsten einer einfachen Konstruktion die Stäbe ruhig ein wenig überbemes-sen werden dürfen. Ein modernes Fachwerksystem ist das Pfosten-Streben-Fachwerk.

Das zweite moderne Fachwerk ist das Stre-benfachwerk. Die Knoten sind geometrisch fast alle gleich. Auf Grund des großen Knotenabstands bewirkt die Zwischenbiegung (Biegung zwischen den Knoten) kräftige Gurte.

Die Momente aus Zwischenbiegung werden deutlich minimiert durch Lasteinleitungsstäbe, die im Bild für den Fall der Lasteinleitung im Untergurt gezeigt werden.

Eine gestalterisch interessante Möglichkkeit ergibt sich aus der Idee, die Füllstäbe entsprechend der Querkraftlinie zu optimieren. In diesem Beispiel ändert sich die Neigung der Streben entsprechend der Querkraftlinie.

Oder die Füllstäbe werden nach sinnvollen Kri-terien unregelmäßig angeordnet.

Früher wurden Fachwerkträger oft gevoutet. Die Fertigung ist aufwändig, die Knoten sind alle verschieden, die Stäbe wurden den Kräften ent-sprechend abgestuft konstruiert. Der Unterschied zwischen einem Zug- und einem Druckstab ist erkennbar.

Page 3: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

SERVICETEILECENTER RATIONAL AG LANDSBERG AM LECH© jens weber, munich

Architekt Ackermann Architekten BDAIngenieur Ackermann IngenieureBauherr Rational AGAbbildung © Ackermann ArchitektenLink goo.gl/q29dYP

PREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2016

GEWINNER

800 800 800 800 800

900 900 900 900 900

1200 1200 1200 1200 1200

1100 1100 1100 1100 1100

1000 1000 1000 1000 1000

1300 1300 1300 1300 1300

1400 1400 1400 1400 1400

1500 1500 1500 1500 1500

1600 1600 1600 1600 1600

1700 1700 1700 1700 1700

1800 1800 1800 1800 1800

JANKW 01

DONNERSTAG

JANUAR

05 FREITAG Heilige drei Könige*

JANUAR

06 SAMSTAG

JANUAR

07

SONNTAG

JANUAR

08

MONTAG

JANUAR

02 DIENSTAG

JANUAR

03 MITTWOCH

JANUAR

04

* nicht in allen Bundesländern

Page 4: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

AUSSTEIFUNGEN

detail.de/atlas-stahl

STÜTZENDE UND AUSSTEIFENDE BAUTEILE

Bei stützenden und aussteifenden Elementen im Bauwerk handelt es sich in der Regel um ver-tikal durchlaufende Bauteile, die den vertikalen und horizontalen Lastabtrag in die Gründung und schließlich den Baugrund gewährleisten. Der Über-gang zwischen Stützen (Abtrag vertikaler Lasten aus Dach- und Deckenkonstruktionen) und Aus-steifen (Abtrag horizontaler Lasten aus Wind und Erdbeben) lässt sich nicht immer klar trennen. Keinerlei Horizontallasten weisen Tragwerksplaner üblicherweise lediglich klassischen Einzelstützen im Hochbau zu. Gegen Stabilitätsversagen werden sie voll unter der auftretenden vertikalen Normal-kraftbeanspruchung ausgelegt.

In vielen Fällen sind Stahl- oder Verbundstützen jedoch Bestandteile übergeordneter Tragsysteme, z. B. bei Rahmen oder Fachwerkträgern. Hier erfah-ren sie nicht nur Normalkräfte aus dem vertikalen Lastabtrag, sondern als Druck- oder Zuggurt eines Fachwerkträgers zusätzliche Normalkräfte oder als Rahmenstiel auch noch Biegemomente. Der Ein-satz solcher Systeme soll am Beispiel ausgewählter Hochhaustragsysteme deutlich gemacht werden.

RAHMEN UND FACHWERKE

Im One Times Square Building von 1905, einem Meilenstein des Stahlbaus in der Hochhausarchitek-tur, kamen gleich drei verschiedene aussteifende Stahlrahmen und -verbände zum Einsatz: Ein außen liegender Stockwerkrahmen, Fachwerkverbände mit exzentrisch angeschlossenen Diagonalen in den Aufzugskernwänden sowie zentrische Fachwerke zwischen den Aufzügen (Abb. B 1.49 und B 1.50).

Auch wenn sich die Ausführungsart der Details für diese drei Tragsysteme im Wandel der Zeit durch Optimierungen verändert hat – insbesondere was die Stützen-Riegel-Anschlüsse anbelangt –, so zeigen sie doch sehr anschaulich, wie ein auf die Abtragung von Tornado-Windlasten ausgelegtes Aussteifungssystem an die funktionalen und archi-tektonischen Bedürfnisse angepasst werden konnte. Um die Fensterflächen der Außenfassade nicht mit Tragwerkskomponenten zu durchdringen, bildet der biegesteife Rahmen ein horizontal aussteifendes Element, dessen Knoten durch Aufweitung der Rie-gelquerschnitte verstärkt wurden. In den Aufzugs-wänden mussten große T üröffnungen freigehalten werden, sodass K-Verbände zum Einsatz kamen. In den geschlossenen Wänden zwischen den Aufzügen störten diagonale Tragelemente dagegen nicht, hier entschieden sich die Planer für Auskreuzungen.

Dass solche Tragsysteme nicht nur effizient, sondern auch in der Lage sind, die horizontale Aus-steifung sehr hoher Gebäude sicherzustellen, zeigen aktuelle Beispiele. So verfügt das neue New York Times Building über außen liegende Aussteifungs-verbände, die die Gebäudebewegungen bei extre-men Windereignissen beschränken und somit den Nutzerkomfort gewährleisten. Die A uskreuzungen aus jeweils doppelten Zugstäben erscheinen äußerst filigran und unterstützen nicht nur die Architektursprache, sondern ermöglichten auch einen geringen Materialverbrauch (Abb. B 1.52).

B 1.49

B 1.52B 1.50

a b c

B 1.49 One Times Square Building, New York (USA) 1905, Eidlitz & McKenziea zentrischer Fachwerkrahmenb außen liegender Stockwerksrahmenc exzentrischer FachwerkrahmenB 1.50 One Times Square BuildingB 1.52 außen liegende Aussteifungsverbände, New York Times Building, New York (USA) 2007, Renzo Piano Building Workshop

Aus Atlas Moderner Stahlbau | Autoren Bollinger Grohmann Feldmann Giebeler Pfanner Zeumer | Zu beziehen über Detail

Page 5: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

ÜBERDACHUNG AUSFAHRT KUNDENCENTER AUTOSTADT WOLFSBURG© Tobias Hein

RandträgerSteife t=15 mm

RandträgerSteife t=15 mm

Ingenieur schlaich bergermann partnerArchitekt GRAFT – Gesellschaft von ArchitektenBauherr Autostadt GmbH, WolfsburgLandschaftsarchitekt WES LandschaftsArchitekturAbbildung © schlaich bergermann und partnerLink goo.gl/1LNaul

A

BCAchse Randträger(Spline)

Bereich

RandträgerSteife t=15 mm Bereich

Bereich

Typische Querschnitte Randträger

INGENIEURPREIS DES DEUTSCHEN STAHLBAUES 2015KATEGORIE HOCHBAU

GEWINNER

800 800 800 800 800

900 900 900 900 900

1200 1200 1200 1200 1200

1100 1100 1100 1100 1100

1000 1000 1000 1000 1000

1300 1300 1300 1300 1300

1400 1400 1400 1400 1400

1500 1500 1500 1500 1500

1600 1600 1600 1600 1600

1700 1700 1700 1700 1700

1800 1800 1800 1800 1800

MONTAG

FEBRUAR

06 DIENSTAG

FEBRUAR

07 MITTWOCH

FEBRUAR

08 DONNERSTAG

FEBRUAR

09 FREITAG

FEBRUAR

10 SAMSTAG

FEBRUAR

11

SONNTAG

FEBRUAR

12

FEBKW 06

Page 6: KATEGORIE BRÜCKENBAU KATEGORIE HOCHBAUJANUAR 05 FREITAG Heilige drei Könige* JANUAR 06 SAMSTAG JANUAR 07 SONNTAG JANUAR 08 MONTAG JANUAR 02 DIENSTAG JANUAR 03 MITTWOCH JANUAR 04

JANUAR january | janvier FEBRUAR february | février MÄRZ march | mars

MO NEUJAHR KW01

DI

MI

DO

FR

SA HEILIGE DREI KÖNIGE*

SO

MO KW02

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW03

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW04

DI

MI

DO

FR

SA GEDENKTAG OPFER D. NATIONALSOZ.

SO

MO KW05

DI

MI

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

DO

FR

SA

SO

MO KW06

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO ROSENMONTAG KW07

DI FASTNACHT

MI ASCHERMITTWOCH, VALENTINSTAG

DO

FR

SA

SO

MO KW08

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW09

DI

MI

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

DO

FR

SA

SO

MO KW10

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW11

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW12

DI FRÜHLINGSANFANG

MI

DO

FR

SA

SO SOMMERZEIT ANFANG, PALMSONNTAG

MO KW13

DI

MI

DO GRÜNDONNERSTAG

FR KARFREITAG

SA

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

* nicht in allen BundesländernJAHRESÜBERSICHT 2018APRIL april | avril MAI may | mai JUNI june | juin

JANUAR — JUNI

2018

SO OSTERSONNTAG

MO OSTERMONTAG KW14

DI

MI

DO

FR

SA

SO WEISSER SONNTAG

MO KW15

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW16

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW17

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO WALPURGISNACHT KW18

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

DI MAIFEIERTAG

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW19

DI

MI

DO CHRISTI HIMMELFAHRT, VATERTAG

FR

SA

SO MUTTERTAG

MO KW20

DI

MI

DO

FR

SA

SO PFINGSTSONNTAG

MO PFINGSTMONTAG KW21

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW22

DI

MI

DO FRONLEICHNAM*

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

FR

SA

SO

MO KW23

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW24

DI

MI

DO

FR

SA

SO

MO KW25

DI

MI

DO SOMMERANFANG

FR

SA

SO

MO KW26

DI

MI SIEBENSCHLÄFER

DO

FR

SA

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30