11.07.2015 Aufrufe

ZERI Pavillon auf der EXPO 2000

ZERI Pavillon auf der EXPO 2000

ZERI Pavillon auf der EXPO 2000

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN
  • Keine Tags gefunden...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

Seite 2 von 133) Freizeitzentrum PenalisaMaßstab, wie Villen für die KolumbianischeOberschichterhielt.Somit hat er es geschafft den Baustoff Bambus, <strong>der</strong>in Kolumbien meistens nur <strong>der</strong> ärmerenBevölkerungsschicht als Baumaterial dient, durchgrößere und gewagtere Konstruktionen salonfähigzu machen.4) Prototyp fuer sozialen Wohnungsbau5) <strong>Pavillon</strong> in KolumbienBei fast allen Gebäuden <strong>auf</strong> <strong>der</strong> Expo machten dieBaubehörden Einschränkungen. Im Falle des Zeri-<strong>Pavillon</strong>s wollten sie zunächst gar keinen Bauantragstellen, da es in Deutschland keine rechtlichenGrundlagen fuer die Bauvorschriften beim Bauen mitBambus gab. Dar<strong>auf</strong>hin einigte man sich unter demGesichtspunkt, dass <strong>der</strong> Gedanke alle Nationen <strong>auf</strong>die Expo einzuladen, aber dann landesüblicheInnovationen nicht zuzulassen, obwohl sie sich auchnoch mit den ethischen Zielsetzungen <strong>der</strong>Weltausstellung - Natur Mensch Technik- deckten,einen Prototypen in Kolumbien bauen zu lassen.Dort sollte <strong>der</strong> <strong>Pavillon</strong> von <strong>der</strong> FMPA Stuttgart unddeutschen Ingenieuren <strong>auf</strong> seine technischenFähigkeiten geprüft werden. Der Bau wurde inMeniziales <strong>auf</strong>gebaut und während dieUntersuchungen <strong>der</strong> kolumbianischen Behördenergaben, dass <strong>der</strong> <strong>Pavillon</strong> nicht baubar wäre,testeten dar<strong>auf</strong>hin hochkarätige IngenieureDeutschlands den <strong>Pavillon</strong> <strong>auf</strong> seine Eigenschaften.Das Ergebnis war, dass <strong>der</strong> <strong>Pavillon</strong> neben seinenerdbebensicheren Beson<strong>der</strong>heit auchleistungstechnisch und höchst wissenschaftlicheBautechnik zu verstehen ließe. Dar<strong>auf</strong>hin wurde <strong>der</strong><strong>Pavillon</strong> zur Expo zugelassen und wurde von keinerweiteren Einschränkungen betroffen als <strong>der</strong> Auflageein Zugband zwischen den Kopfbän<strong>der</strong>nanzuordnen.Auffallend bei dem Aufbau bei <strong>der</strong> Expo war, dassdie Arbeiter keiner B<strong>auf</strong>ahrzeuge bedurften.Der <strong>Pavillon</strong> war einer <strong>der</strong> wenigen die sich mit demThema <strong>der</strong> Expo - Mensch Natur Technik- absolutidentifizieren konnte.Simón Vélez entwickelte auch eine neueVerbindungstechnik bei <strong>der</strong> einzelne Stäbe über inMörtel eingebettete Stahlstangen zugfestmiteinan<strong>der</strong> verbunden werden können.Der Entwurfsgedanke des <strong>Pavillon</strong>s ist <strong>der</strong> einernatürlichen und offenen Konstruktion mit einem weitauskragendem Dach, das den Menschen Schutz vorSonne und Regen bietet.6) Skizzen des ArchitektenMaterialienfile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 3 von 135) "Bild 6. Bambusstab guadua angustifolia"6) "Bild 7. Holzstämme aliso"Die für die Tragkonstruktion primär wichtigenMaterialien sind die Bambusart guadua angustifolia,die Holzart aliso, Baustahl, Betonstahl und Beton.Die Holzart arbolco und die Bambusart chusquehaben nur sekundäre Bedeutung.Bambus guadua angustifolia"Bambus ist ein schnellwachsendes Riesengras." InSüdamerika wird vor allem die Bambusart guaduaangustifolia von <strong>der</strong> ärmeren Bevölkerungsschichtim Wohnungsbau angewandt, jedoch ohne dasganze Potential dieser Pflanze als Baummaterial vorallem in statischer Hinsicht auszunutzen. DerGuaduabambus erreicht nach 1 Jahr seine volleGröße von 20 bis 25m. Frühestens nach dem drittenLebensjahr kann <strong>der</strong> Bambus geschlagen und fürbauliche Zwecke verwendet werden. Nach dem 6.Jahr wird er unbrauchbar. Der Rohrdurchmesserund die Wanddicke nehmen nach oben hin ab. Fürden <strong>Pavillon</strong> wurden Rohre mit einem Durchmesservon 10 bis 14cm und einer Wanddicke von 11 bis20mm verwendet. Um den Bambus gegen Insektenund Pilze zu schützen, wurde er nach japanischenVorbild in seinen eigenen Harzen geräuchert.Holz aliso (alnus acuminata)Das Holz aliso ist ein in Südamerika wachsendesLaubholz, das hauptsächlich in Höhen von <strong>2000</strong> bis3000m über NN zu finden ist. Da es in Kolumbienkeine ausgeprägten Jahreszeiten gibt, lassen sichkeine Jahresringe im Querschnitt des Holzesablesen. Das Holz findet Anwendung in Form vonVollholzstämmen mit 17 bis 22cm Durchmesser fürdie Stützen des <strong>Pavillon</strong>s.Das TragwerkDas Tragwerk ist ein räumliches Stabwerk, dessengrundlegende Zusammensetzung im Folgendennäher erläutert wird.Bezeichnend für <strong>der</strong>artige Systeme ist <strong>der</strong>enstatische Un- o<strong>der</strong> Überbestimmtheit. "Beim <strong>ZERI</strong>-<strong>Pavillon</strong> ist <strong>der</strong> Grad <strong>der</strong> Unbestimmtheit beson<strong>der</strong>shoch" (J. Lindemann, K. Steffens). Das bedeutetzwar einerseits Schwierigkeiten bei <strong>der</strong> Berechnung,die bei den Unregelmäßigkeiten des natürlichenBaustoffes Bambus nur annäherungsweise möglichist, an<strong>der</strong>erseits führt die Redodanz(Tragfähigkeitsreserven in Folge vonMehrfachaussteifung) dazu, dass das Versageneines einzelnen Bauteils nicht das Kollabieren desSystems nach sich zieht, da in diesem Fallbenachbarte Teile das Abtragen <strong>der</strong> Lastenübernehmen. Dies trifft natürlich nicht nur bei einemvollständigen Bruch eines Bauteils zu, son<strong>der</strong>n sorgtbei allen Belastungs- o<strong>der</strong>Festigkeitsschwankungen, von Aussen o<strong>der</strong> imBauteil, für einen bestmöglichen Kraftfluss.Wegen dieser Eigenart sind <strong>der</strong>artige Systeme fürden Einsatz von Bambus als sehr heterogenemBaustoff hervorragend geeignet.file://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 4 von 13Ausserdem kann angenommen werden, dass SimonValez bei <strong>der</strong> Dimensionierung <strong>der</strong> Tragglie<strong>der</strong>grösstenteils <strong>auf</strong> seine Erfahrung und Intuitionzurückgreift und nicht <strong>auf</strong> statische Berechnungen.Dies macht oben genannte Schwierigkeitenbelanglos. Die von ihm praktizierte, improvisierendeKontruktionsweise <strong>auf</strong> <strong>der</strong> Baustelle beinhaltet auchdas einfache Hinzufügen weiterer Teile beiÜberlastung.Im Folgenden wird die grundlegendeZusammensetzung des Tragwerks näher erläutert,anhand von Skizzen des statischen Systems indenen auch die Reaktionskräfte (bei nur vertikalerBelastung) angetragen sind.Um die konkrete Ausführung des Stabwerks bessernachvollziehen zu können ist in einer zweitenZeichnung <strong>der</strong> dazugehörige Momentenverl<strong>auf</strong>dargestellt. Tragglie<strong>der</strong>, ob Fachwerk o<strong>der</strong>vollwandig, sind nämlich dann beson<strong>der</strong>sökonomisch, wenn sie die Momentenkurve in ihremQuerschnitt nachvollziehen.In erster Linie besteht <strong>der</strong> <strong>ZERI</strong>- <strong>Pavillon</strong> ausEingelenkrahmen mit Fusseinspannung inräumlicher bzw. radialer Anordnung.Sie sind neben dem oekonomischen Abtragen <strong>der</strong>vertikalen Lasten durch Biege- und Normalkräfteauch zum Erzeugen einer "steifen Scheibe" zurAufnahme von horizontalen Lasten geeignet.Der eingespannte Stiel besteht aus zweiStockwerksrahmen <strong>auf</strong> die weiter unteneingegangen wird.Der riesige Dachüberstand ist ein Kragarm mitFusseinspannung.Die von ihm in den Stiel eingeleiteten Momenteentlasten diesen jedoch in grossen Teilen, dank <strong>der</strong>umgekehrten Drehrichtung im Vergleich zum vorherbeschriebenen System.file://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 5 von 13Wie oben gesagt besteht <strong>der</strong> Rahmenstiel ausStockwerksrahmen von denen <strong>der</strong> obere alseingespannter Rahmen bezeichnet wird, weil er anallen Punkten biegesteif ausgeführt ist.Der untere Teil ist ein Zweigelenkrahmen, denn dieAnschlüsse an das Fundament können keineMomente <strong>auf</strong>nehmen. Die steifen Ecken werdendurch Kopfbän<strong>der</strong> erzielt, die allerdings immer zuungünstigen punktuellen Belastungen in den Stielenführen.Beim <strong>ZERI</strong>- <strong>Pavillon</strong> wurde von den deutschenBaubehörden die zusätzliche (in Kolumbien hat <strong>der</strong><strong>Pavillon</strong> auch so gehalten) Anordnung einesZugbandes an den unteren Ansatzpunkten <strong>der</strong>Kopfbän<strong>der</strong> verlangt. Dies führte vor allem zu einerbesseren Begrenzung <strong>der</strong> Durchbiegung desEmporenbodens, da Kopfbän<strong>der</strong> und Empore eineArt Bogen bilden, <strong>der</strong> seine horizontalenAuflagerkräfte an das Zugband abgibt.Im folgenden wird erklärt wodurch <strong>der</strong> <strong>ZERI</strong>-<strong>Pavillon</strong> gegen Horizontalkräfte wie z.B. Windausgesteift wird:Die als erstes erwähnten Rahmen bilden steifeEbenen in alle Richtungen und verhin<strong>der</strong>n das <strong>der</strong><strong>Pavillon</strong> zur Seite umkippt. Weil diese sich jedochalle in einem Punkt kreuzen, kann die Kontruktion insich, um besagten Kreuzungspunkt, verdrehen undeinstürzen.Dies kann nur durch Aussteifungen in <strong>der</strong>Umfangsebene (theoretisch reicht schon eine, wenneine steife Dach- und Bodenplatte vorhanden sind:"Drei Seiten + Dach") verhin<strong>der</strong>t werden.Zur zusätzlichen Standsicherheit werden mehrereringförmige horizontale steife Scheiben ausgebildet.Diese werden entwe<strong>der</strong> durch Verbände in <strong>der</strong>Untergurtebene des Dachbin<strong>der</strong>s, die Betondecke<strong>der</strong> Empore o<strong>der</strong> den Erdboden erzeugt. In diestatischen Berechnungen <strong>der</strong> deutschen Behördenwurden diese zwar nicht mit einbezogen, sie sorgtenjedoch für die wesentlich besseren Ergebnisse <strong>der</strong>Tests am fertigen Bauwerk.file://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 6 von 13Elemente des Tragwerks14) "Bild 5. Vertikalschnitt"15) "Bild 4. Aufbau Geschoßebene"16) "Bild 3. Dach<strong>auf</strong>bau"17)DachDas Dach des <strong>Pavillon</strong>s ist zehneckig und kragt 7müber die Emporenebene hinaus. Es hat einenDurchmesser von 40m und ist an <strong>der</strong> Tr<strong>auf</strong>e 7m undam First 14,5m hoch. Die Dacheindeckung bestehtaus 9mm dicken bambusbewehrtenZementschindeln, die in eine 3cm dickeMörtelschicht eingebettet sind. Diese Mörtelschichtgibt zusammen mit einer unterhalb angeordnetenStreckmetallschicht die Dachlasten an die Sparrenweiter. Die Sparren sind in einem engen Abstandradial konzentrisch angeordnet und geben wie<strong>der</strong>umdie Last an 10 ringförmig um das ganze Dachl<strong>auf</strong>ende Pfetten weiter.Fachwerkbin<strong>der</strong>Die Pfetten geben ihre Last weiter an 40 radialangeordnete und in einem Winkel von 9 Gradzueinan<strong>der</strong> stehende Fachwerkbin<strong>der</strong>. Je<strong>der</strong> zweiteBin<strong>der</strong> ist nicht direkt unterstützt, son<strong>der</strong>n gibt seineAuflagerkräfte über Diagonale Stäbe und Ringe amKopf <strong>der</strong> Stützen an diese weiter. In <strong>der</strong> Höhe <strong>der</strong>Stützenköpfe befindet sich parallel zurEmporenebene ein ringförmiges Fachwerk, das zurVerteilung <strong>der</strong> horizontalen Lasten dient. Dieeinzelnen Elemente <strong>der</strong> Bin<strong>der</strong> setzen sich aus"Bündeln" von bis zu 8 Bambusstäben zusammen.Nur an den Anschlusspunkten wo, die Lasten an dieStützen abgegeben werden, sind die einzelnenbetroffenen Internodien zusätzlich mit Mörtel verfüllt.In allen an<strong>der</strong>en Bereichen des Bin<strong>der</strong>s kommen nurStahlstangen für die Verbindung <strong>der</strong> Rohre zumEinsatz.EmporeDie Empore setzt sich aus mehreren Schichtenzusammen. Die unterste tragenden Schicht bestehtaus radial und ringförmig angeordneten guaduaBambusrohren, die in den Knotenpunkten durchKopfbän<strong>der</strong> unterstützt werden. Auf diesenBambusstäben liegt eine Lage radial angeordneterund mit halbschalenförmigen Querschnittausgeführte arboloco-Stäbe. Auf diese Lage werdenbündig aneinan<strong>der</strong>liegend Chusque Bambusstäbemit einem Durchmesser von 2 bis 3cm gelegt, dieals verlorene Schalung für die Stahlbetondeckedienen. Die gegossene Stahlbetondecke ist nur 8cmdick und Platte und Scheibe lastverteilend fürvertikale und horizontale Lasten.StützenDie äußeren Stützen bestehen aus jeweils 6, dieinneren Stützen aus jeweils 4 gebündelten alisoRundhölzern. Sie werden durch Gewindestangenund Stahlbän<strong>der</strong> verbunden. Nur 2 <strong>der</strong> 6 bzw. 4Rundhölzer geben die Lasten an die Fundamenteab, die an<strong>der</strong>en Rundhölzer dienen zur Reduzierung<strong>der</strong> Biegebeanspruchung. Zur Aussteifung inUmfangsrichtung sind in <strong>der</strong> Höhe <strong>der</strong> Kopfbän<strong>der</strong>und <strong>der</strong> Empore uml<strong>auf</strong>end Kopfbän<strong>der</strong> angeordnet.Für die Kopfbän<strong>der</strong> wurde <strong>der</strong> untere sehr stabileAbschnitt <strong>der</strong> Bambuspflanze mit Wurzelansatzverwendet.Fundamentefile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 7 von 13Die inneren Stützen stehen <strong>auf</strong> einemFundamentring und die äußeren Stützen <strong>auf</strong>Einzelfundamenten, die durch Fundamentbalkenmiteinan<strong>der</strong> verbunden sind.18) "Tabelle 3. Elastische Bauwerksverformung"19) "Tabelle 1. Materialkennwerte"Verbindungen7) "Bild 8. Verbindung <strong>der</strong> Bambusstäbe"Um zwei Bambusrohre zugfest miteinan<strong>der</strong> zuverbinden wurden 2 verschiedene Anschlusstypenangewandt.Typ A Eingemörtelte GewindestangenEs werden 2 bis 3 Internodien von außen und diegleiche Anzahl von Nodien vom Ende des Rohresaus angebohrt. Nun wird durch die Löcher <strong>der</strong>Nodien eine Stahlstange geschoben und danach dieInternodien von außen mit Mörtelinjektionen verfülltund somit die Stahlstange zugfest eingegossen. Aufdie Stahlstange am Ende des Rohres kann nun einfile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 8 von 138) "Bild 12. Detail Fußpunkt"9) "Bild 14. Details Kopfbän<strong>der</strong>"zweites Rohr gesteckt werden, indem dieses zweiteRohr von außen in <strong>der</strong> Mitte einer Internodiekomplett durchbohrt wird. Das Rohr kann nun <strong>auf</strong>das Ende <strong>der</strong> Stahlstange gesteckt werden. DieInternodie des zweiten Rohres, durch das dieStahlstange läuft, wird nun noch einmal einfach vonaußen angebohrt und mit Mörtel verfüllt. Nun kannman ein Gewinde <strong>auf</strong> das Ende <strong>der</strong> Stahlstangeschneiden und durch Auflegen einer <strong>der</strong> Rundungdes Stammes angepassten Unterlegscheibe undAnziehen <strong>der</strong> passenden Mutter die beiden Rohrezugfest miteinan<strong>der</strong> verbinden. Die speziellgegossenen Unterlegscheiben sind wichtig, da sichdie Mutter alleine beim Anziehen in den Stammpressen und diesen <strong>auf</strong>splittern würde.Typ B Seitliche Stahllaschen und vermörtelteBolzenBei dieser Variante werden 2 bis 3 Internodien amEnde eines Rohres von außen komplett durchbohrt.Durch diese Löcher werden Gewindestangengesteckt, die betroffenen Internodien noch einmaleinfach angebohrt und mit Mörtel verfüllt. DieGewindestangen gucken an beiden Seiten desRohres heraus, so dass nun ein Flachstahl <strong>auf</strong> <strong>der</strong>einen Seite des Rohres mit Hilfe <strong>der</strong>Gewindestangen verschraubt werden kann. Auf dasEnden dieses Rohres wird nun ein zweites Rohrgelegt über das <strong>der</strong> Flachstahl <strong>auf</strong> die an<strong>der</strong>e Seitedes ersten Rohres mit den eingemörteltetenGewindestangen geführt und dort verschraubtwerden kann. Der Flachstahl zieht bzw. presst alsodas zweite Rohr wie ein Gürtel o<strong>der</strong> eine Schlingefest an das erste Rohr. Die Internodie des zweitenRohres, über die <strong>der</strong> Flachstahl läuft, muss ebenfallsmit Mörtel verfüllt werden, damit das Rohr in diesemBereich nicht "zerquetscht" wird. Der Flachstahl amersten Rohr wird wie<strong>der</strong>um mit <strong>der</strong> Hilfe vonspeziellen, vorgekrümmten Unterlegscheibenverschraubt.10) "Bild 14. Details Kopfbän<strong>der</strong>"11)file://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 10 von 1321)22) "Bild 10. Bearbeiten des Bambus mit den Stemmeisen"hinsichtlich fehlen<strong>der</strong> Kennwerte und Differenzen in<strong>der</strong> Ausführung zu groß waren. Da <strong>der</strong> <strong>Pavillon</strong> abergenerell den Vorversuchen standgehalten hatte,entschloss man sich für den Bau eines gleichenTyps <strong>auf</strong> <strong>der</strong> <strong>EXPO</strong>. Für dasBaugenehmigungsverfahren wurde deshalb bei <strong>der</strong>obersten Baubehörde ein Antrag <strong>auf</strong> Zulassung imEinzelfall gestellt. Um diese Zustimmung zu erhaltenmussten folgende Maßnahmen durchgeführtwerden:a) Vorversuche am Prototyp in Kolumbien zurAbschätzung des Sicherheitsniveausb) Bauteilversuche (Bambus guadua, Holz aliso,Verbindungen) zur Ermittlung <strong>der</strong> mechanischenKennwertec) Erstellung <strong>der</strong> statischen Berechnungd) Experimenteller Nachweis <strong>der</strong> Trag- undGebrauchsfähigkeit am fertigestellten <strong>Pavillon</strong> inHannovere) Qualitätssicherung (Vorsortierung in Kolumbien,Überwachung durch eine Materialprüfanstalt,bau<strong>auf</strong>sichtliche Bauüberwachung.Die oben angeführten Maßnahmen wurden vor,während und nach dem Bau des <strong>Pavillon</strong>sausgeführt. Um den <strong>Pavillon</strong> mit <strong>der</strong> gleichenhandwerklichen Präzision wie in Kolumbien zuerrichten, bauten 40 Handwerker den <strong>Pavillon</strong> <strong>auf</strong><strong>der</strong> <strong>EXPO</strong> <strong>auf</strong>, die auch am Bau des Prototypsbeteiligt waren. "Der Aufbau des <strong>Pavillon</strong>s begannmit <strong>der</strong> Dachkonstruktion. Zunächst wurden <strong>der</strong>Firstring, <strong>der</strong> Tr<strong>auf</strong>ring und die mittleren Pfettenringehergestellt und <strong>auf</strong> Gerüsten <strong>auf</strong>gelagert. Die Ringewurden durch die Bin<strong>der</strong>obergurtstäbe miteinan<strong>der</strong>verbunden. Anschließend fertigte man den innerenund äußeren Ring am Kopf <strong>der</strong> Holz-stützen. Zweitragende Holzstäm-me unterstützen die Ringe. NachAusrichtung <strong>der</strong> Holzstützen wur-den dieStützenfußpunkte fertiggestellt. Die geometrischenEckpunkte waren damit fertiggestellt. DieUntergurtstäbe und Füllstäbe des Bin<strong>der</strong>s sowie <strong>der</strong>Verband in Untergurtebene wurden nun ergänzt.Parallel wurden die Kopfbän<strong>der</strong> in Umiangsrichtungund die Bambusstäbe in <strong>der</strong> Geschoßebeneeingebaut. Ab Anfang April begann man mit <strong>der</strong>Herstellung <strong>der</strong> Unterkonstruktion aus arboloco--Stäben und chusque für die Stahlbetondecke. MitteApril wurde <strong>der</strong> Mörtel <strong>auf</strong> dem Dach und <strong>der</strong> Betonin <strong>der</strong> Geschossebene eingebracht. Die relativgeringen Ausbau-arbeiten erfolgten im Mai. Paral-leldazu wurde <strong>der</strong> Großversuch durchgeführt."Baubeginn war im Februar <strong>2000</strong> und bereits im Maikonnten die geringen Ausbauarbeiten durchgeführtwerden. Nach dem Ende <strong>der</strong> <strong>EXPO</strong> wird <strong>der</strong><strong>Pavillon</strong> wie<strong>der</strong> abgebaut.Berechnung des TragwerksBemessung und Berechnung des TragwerkesBemessung <strong>der</strong> BauteileDie Bauteile wurden nach zwei Vorgehensweisenberechnet. Zunächst wurden bekannteFestigkeitswerte aus <strong>der</strong> Literatur und später dieeigenständig ermittelten Werte <strong>der</strong>file://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 11 von 1323) "Bild 19. Emporen-Testmasse aus Wasserfässern"24) "Bild 21. Rahmentest durch Kettenzüge gegen die Fundamente"25) "Bild 18. Kragdach-Testmasse aus Pflastersteinen"26) "Bild 29. Emporentest-Lastverteilungsgeschirr"Materialprüfanstalt in Stuttgart verwendet. Nach <strong>der</strong>ersten Methode (Literatur) wurde für dieschlankheitsabhängige Reduzierung <strong>der</strong>Druckfestigkeit mit den Zahlen für NH S10gerechnet. In Stuttgart wurden unterschiedlichschlanke Stäbe für die Ermittlung <strong>der</strong>Festigkeitswerte untersucht und festgestellt, dassdie Tragfähigkeit höher ist als nach <strong>der</strong> Rechnungmit den aus <strong>der</strong> Literatur bekannten Werten. Für dieBiege- und Schubtragfähigkeit wurden jedochgeringere Werte ermittelt. Auch die Verbindungen(Stahlstangen in Mörtelinjektion) wurden in 2verschiedenen Schritten berechnet. Die ersteBerechnung erfolgte mit den Werten, die man ausden Vorversuchen in Kolumbien ermittelt hatte. Fürdie zweite Berechnung wurden die Werte <strong>der</strong>Materialprüfanstalt herangezogenund mit denWerten aus <strong>der</strong> ersten Rechnung abgeglichen.Qualitätssicherung"Die Qualitätssicherung für die Bambusstäbe undHolzstäbe geschah baubegleitend. Die Holzstämmewaren in An-lehnung an DIN 4074 (Güteklasse 1 bis3; Beschaffenheit: Risse, Verfärbungen,Schädlingsbefall) vorsortiert. Vor Ort wurden dieStämme vom Tragwerksplaner und stichproben-artigvom Prüfingenieur und <strong>der</strong> Materialprüfanstaltüberprüft. Von den Lieferungen wurden Testkör-peran die FMPA Stuttgart ge-schickt und dieÜbereinstimmung mit den Stämmen für dieVersuche bescheinigt." Die Bambusstäbe solltenzwar auch nach bestimmten Wanddicken undDurchmessern vorsortiert werden, doch diegelieferten Stäbe wichen so stark von den Vorgabenab, dass sie noch einmal in drei Klassen vontragend bis nichttragend nachsortiert werdenmussten. Drei Bambusstäbe aus je<strong>der</strong> Lieferungwurden zur Materialprüfanstalt geschickt, um zuüberprüfen, ob diese Stäbe die gleicheBeschaffenheit haben, wie die Stäbe zur Ermittlung<strong>der</strong> Festigkeitskennwerte.Berechnung des Tragwerkes"Für die Berechnung des hochgradig unbestimmtenSystems "war ein hybri<strong>der</strong> Ansatz angezeigt, <strong>der</strong>durch experimentelle Nachweise <strong>der</strong> wesentlichenTragglie<strong>der</strong> in situ die Berechnungsannahmenverifizieren und die Tragsicherheit undGebrauchstauglichkeit gewährleisten konnte." "DieTestergebnisse (Verformungsmessungen) zeigteneinheitlich eine gute Übereinstimmung zwischen denBelastungsversuchen und <strong>der</strong> statischenBerechnung." Ergänzend zu den Ergebnissen ausden an<strong>der</strong>en Prüfverfahren konnte somit dieTragsicherheit und Gebrauchsfähigkeit des <strong>Pavillon</strong>snachgewiesen werden. Die Ergebnisse <strong>der</strong>Versuche in Kolumbien und in Hannover wurdenzusammen mit den Rechenergebnissen verglichen.Die Versuche an <strong>der</strong> Empore und am Kragarmlieferten annähernd identische Ergebnisse, währenddie Rahmenkonstruktionen nach den Versuchenwesentlich verformungsbeständiger sind als nach<strong>der</strong> Rechnung.Die Differenzen können wie folgt erklärt werden:1) Die Dachkonstruktion (3cm dicke mit Streckmetallfile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 12 von 13bewehrte Mörtelschicht) wirkt als lastverteilendeScheibe für Horizontalkräfte und steift gleichzeitigdie Bin<strong>der</strong>obergurtebene aus.2) Die aus Bündeln bestehenden Stützen werdendurch Gewindestangen und Stahlbän<strong>der</strong> verbunden.Die einzelnen Stäbe werden aneinan<strong>der</strong>gepresstund durch die Reibung untereinan<strong>der</strong> entsteht einnachgiebiger Schubverbund, <strong>der</strong> jedoch bei <strong>der</strong>Rechnung nicht berücksichtigt wurde.27) "Bild 33. Meßstand mit Hydraulikpumpenwagen und OnlineMeßanlage"28) "Bild 30. Rahmentest-Schrägzug <strong>der</strong> Emporenebene"Die Wie<strong>der</strong>verwendung des Zeri-<strong>Pavillon</strong>sNach <strong>der</strong> Expo <strong>2000</strong> wurden die <strong>Pavillon</strong>sabgerissen, im Falle Zeri überlegte man lange, ob esan<strong>der</strong>e Nutzungen gäbe, die dem <strong>Pavillon</strong> dasÜberleben sichern würde.Ein vollständige Übernahme war jedoch nichtmöglich, und so kam es, dass Stephan Krämer undLiame Semke, zwei Architekten aus Hamburg, diedurch Behördenwillkür ihr kürzlich erst renoviertesHaus abreißen mussten, einige Teile des <strong>Pavillon</strong>sin einem Landart Projekt <strong>auf</strong> dem Grundriss ihresehemaligen Hauses in Schleswig Holsteinverarbeiteten.29) Landart-Projektfile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004


Seite 13 von 13ZusammenfassungDer Organisation <strong>ZERI</strong> ist es unter ästhetischen, technischen, ökonomischen und ökologischenGesichtspunkten gelungen ein hervorragendes Bauwerk zu errichten, welches sehr gut mit dem Thema <strong>der</strong><strong>EXPO</strong> "Mensch-Natur-Technik" harmonisiert. Die konstruktiven und gestalterischen Möglichkeiten desökonomischen, ökologischen Baustoffes Bambus wurden <strong>auf</strong> beeindruckende Weise vorgeführt und habeneine Basis für die Zukunft dieses Baustoffes gelegt. Die in so kurzer Zeit durchgeführten Prüfungen und diebeeindruckenden Fähigkeiten des Materials und <strong>der</strong> schnelle Aufbau des <strong>Pavillon</strong> regen somit an sichweiter mit diesem Baustoff zu beschäftigen und ihn zu einer festen Größe unter den schon vorhandenenBaumaterialien werden zu lassen.QuellenTextquellen? Josef Lindemann / Klaus Steffens. Der Bambus-<strong>Pavillon</strong> zur <strong>EXPO</strong> <strong>2000</strong> in Hannover. Ein Schritt zurück in die Zukunft. In:Bautechnik. Nr. 7. 77 Jahrgang. Juli <strong>2000</strong>. S. 484-491.? Josef Lindemann / Klaus Steffens. Der Bambus-<strong>Pavillon</strong> zur <strong>EXPO</strong> <strong>2000</strong> in Hannover. Ein Schritt zurück in die Zukunft. In:Bautechnik. Nr. 6. 77 Jahrgang. Juni <strong>2000</strong>. S. 385-392.Bildquellen? 3)5)6)7)8)9)10)13)14)15)16)19)22) Josef Lindemann / Klaus Steffens. Der Bambus-<strong>Pavillon</strong> zur <strong>EXPO</strong> <strong>2000</strong> in Hannover. Ein Schrittzurück in die Zukunft. In: Bautechnik. Nr. 6. 77 Jahrgang. Juni <strong>2000</strong>. S. 385-392.? 4)18)23)24)25)26)27)28) Josef Lindemann / Klaus Steffens. Der Bambus-<strong>Pavillon</strong> zur <strong>EXPO</strong> <strong>2000</strong> in Hannover. Ein Schritt zurück indie Zukunft. In: Bautechnik. Nr. 7. 77 Jahrgang. Juli <strong>2000</strong>. S. 484-491.? 1)2)11)12)20)21) http://www.zeri.org/? 17)erstellt am: 7.12.<strong>2000</strong> geän<strong>der</strong>t am: 23.04.2004 geän<strong>der</strong>t von: Tobias Gilich Autor: Tobias Gilichfile://C:\DOKUME~1\ADMINC~1\LOKALE~1\Temp\Z1BM753D.htm23.04.2004

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!