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Neue Loisachbrücke in Eschenlohe verbindet Holz und Stahl in ...

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D E R N E W S L E T T E R V O N M A U R E R S Ö H N E S T A H L B A U<br />

Januar 2007 | www.maurer-soehne.de<br />

Liebe Leser!<br />

Vom schweren <strong>Stahl</strong>bau für<br />

e<strong>in</strong>en Hochofen bis zu e<strong>in</strong>er<br />

außergewöhnlichen Brückenkonstruktion<br />

– die vorliegende<br />

neue Ausgabe der S-Press gibt<br />

Ihnen e<strong>in</strong>en E<strong>in</strong>druck von der<br />

Bandbreite des <strong>Stahl</strong>baus bei<br />

Maurer Söhne.<br />

Im Laufe des Jahres 2006 wurden<br />

viele Projekte erfolgreich<br />

abgeschlossen. Was uns dabei<br />

e<strong>in</strong> bisschen stolz macht <strong>und</strong><br />

zuversichtlich <strong>in</strong> die Zukunft schauen lässt:<br />

Maurer Söhne <strong>Stahl</strong>bau etabliert sich zunehmend<br />

als Partner für <strong>in</strong>novative Bauten <strong>und</strong><br />

Bautechniken: Die BMW-Welt <strong>und</strong> der Laimer<br />

Würfel s<strong>in</strong>d Beispiele dafür. <strong>Stahl</strong>bau heute,<br />

das ist nicht nur der Umgang mit e<strong>in</strong>em vielseitigen<br />

Werkstoff, sondern immer mehr Flexibilität,<br />

exaktes Tim<strong>in</strong>g <strong>und</strong> ausgeklügelte Logistik.<br />

Dipl.-Ing. Jochen Wehrle<br />

Jochen Wehrle,<br />

Bereichsleiter <strong>Stahl</strong>bau<br />

MAURER SÖHNE<br />

Fertigung schwerer <strong>Stahl</strong>bauteile im Werk Maurer Söhne <strong>in</strong> München: Im Bild e<strong>in</strong> Schweißträger mit Voute.<br />

Hochofengerüst <strong>in</strong> Duisburg<br />

Maurer Söhne: Präzision <strong>und</strong> Logistik als Herausforderung<br />

Auf dem Gelände der ThyssenKrupp Steel AG <strong>in</strong> Duisburg entsteht<br />

zur Zeit e<strong>in</strong> neuer Hochofen zur Roheisenherstellung. E<strong>in</strong>e<br />

Schlüsselposition für die Gesamtfertigung hat das <strong>Stahl</strong>gerüst,<br />

das um den Ofen angeordnet wird: Es sichert über Bühnen, Treppen<br />

<strong>und</strong> Aufbauten die Erreichbarkeit <strong>und</strong> damit den Betrieb<br />

<strong>und</strong> die Wartung des Ofens. Es wird von Maurer Söhne München<br />

hergestellt <strong>und</strong> montiert.<br />

„Dieser Auftrag ist e<strong>in</strong>e besondere Herausforderung, weil er<br />

nicht nur technische Präzision verlangt, sondern auch e<strong>in</strong> außergewöhnlich<br />

enges Zusammenarbeiten der verschiedenen Partner<br />

im Montageablauf“, erklärt Dipl.-Ing. Jochen Wehrle, verantwortlich<br />

für den Bereich <strong>Stahl</strong>bau bei Maurer Söhne. Das Unternehmen<br />

erhielt den Auftrag im Juni 2006 von der Paul Wurth<br />

Umwelttechnik GmbH (Essen). Mit der Voith Indumont GmbH,<br />

die den Hochofen montiert, wurde e<strong>in</strong> Konsortium gebildet.<br />

Dieser Zusammenschluss gewährleistet, dass die Montage des<br />

kompletten Hochofens <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Hand liegt.<br />

Die Konstruktion<br />

Auf e<strong>in</strong>er Gr<strong>und</strong>fl äche von 24 x 24 m steht das komplette Gerüst<br />

auf 4 gewaltigen Kastenstützen mit e<strong>in</strong>er Abmessung von je<br />

2 x 2 m <strong>und</strong> e<strong>in</strong>er Höhe von 19 m. An diesen Stützen angeschlossen<br />

s<strong>in</strong>d die Formenbühne <strong>in</strong> 11,1 m Höhe, die Heißw<strong>in</strong>dr<strong>in</strong>gbühne<br />

<strong>in</strong> 14,9 m Höhe <strong>und</strong> die Wasserverteilungsbühne <strong>in</strong><br />

21,5 m Höhe. Diese bilden mit den Stützen das Untergerüst.<br />

Im Mittelteil verjüngt sich das Gerüst auf e<strong>in</strong>e Fläche von 16 x<br />

16 m. Die Stützen haben hier e<strong>in</strong>en kreuzförmigen Querschnitt<br />

<strong>und</strong> reichen von 21,5 m bis 40,4 m Höhe. In diesem Bereich s<strong>in</strong>d<br />

die Messschwert-, Gicht- <strong>und</strong> Wartungsbühnen angeordnet.<br />

Bis zu e<strong>in</strong>er Höhe von 69,1 m schließt sich das Übergichtgerüst<br />

an. Den oberen Abschluss <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Gesamthöhe von 88,9 m bildet<br />

die Bleederbühne. Neun Treppentürme <strong>und</strong> e<strong>in</strong> Aufzugsturm<br />

erschließen den Zugang zu den e<strong>in</strong>zelnen Bühnen.<br />

Fertigung <strong>und</strong> Montage<br />

Vom kle<strong>in</strong>en IPE 240 bis zum 20 m langen Schweißträger aus<br />

100 mm dicken Blechen – alle<strong>in</strong> dies zeigt schon, dass die Fertigung<br />

des Hochofengerüsts die ganze Palette der <strong>Stahl</strong>herstellung<br />

betrifft. Dies erfordert e<strong>in</strong> hohes Maß an Know-how <strong>in</strong> der<br />

Schweißtechnik sowie Präzision beim Zusammenbau der Bauteile<br />

<strong>in</strong> der Fertigung. Die Konstruktion erhält als Werksbeschich-<br />

tung e<strong>in</strong>en zweifachen hellgrauen<br />

Anstrich mit je 80 µm Schichtdicke.<br />

Per Sondertransport werden Bauteile<br />

mit e<strong>in</strong>em Stückgewicht von bis<br />

zu 75 to zur Baustelle <strong>in</strong> Duisburg<br />

gefahren.<br />

Auf der Baustelle verhebt e<strong>in</strong> riesiger<br />

Kran diese Bauteile an Ort <strong>und</strong><br />

Stelle. E<strong>in</strong>zelne Träger werden am<br />

Boden zu e<strong>in</strong>em Trägerrost mit Belag<br />

<strong>und</strong> Geländer zusammengebaut.<br />

Der Belag auf den Bühnen ist aus<br />

Tränenblechen 6/8 mm, die erst auf<br />

der Baustelle verschweißt werden.<br />

Diese Montagee<strong>in</strong>heiten werden<br />

dann hochgehoben <strong>und</strong> angeschlossen.<br />

Die erste Hochofen-Stütze<br />

wurde am 29. November 2006 aufgestellt.<br />

Tim<strong>in</strong>g <strong>und</strong> Logistik<br />

Bis August 2007 werden <strong>in</strong>sgesamt<br />

r<strong>und</strong> 2.500 to <strong>Stahl</strong>konstruktion verbaut.<br />

E<strong>in</strong> hohes Maß an Logistik <strong>und</strong><br />

<strong>in</strong>tensive Zusammenarbeit mit dem<br />

Konsortialpartner ist erforderlich,<br />

da die Montagen des Ofens <strong>und</strong> des<br />

Gerüstes <strong>in</strong>e<strong>in</strong>andergreifen <strong>und</strong> viele<br />

Abhängigkeiten bestehen.<br />

Nach der Erstellung der BMW Welt<br />

<strong>in</strong> München mit ihrer fi ligranen, geometrisch<br />

komplizierten Konstruktion<br />

ist dies für Maurer Söhne nun<br />

richtig schwerer <strong>Stahl</strong>bau. „Extremer<br />

können die Unterschiede nicht<br />

se<strong>in</strong>“, bekennt Wehrle, aber: „Genau<br />

das zeigt die ganze Palette der Fertigungsmöglichkeiten<br />

bei Maurer<br />

Söhne.“<br />

Montage der ersten Gerüst-Stütze am 29. November 2006 für den neuen HO8 von ThyssenKrupp <strong>in</strong> Duisburg


2<br />

BMW Welt München, die K<strong>und</strong>enlounge, das<br />

zentrale Element im statischen Gesamtsystem<br />

Von der Planung bis zur Realisierung<br />

Über die 4.000-Tonnen-Wolke, der außergewöhnlichen Dachkon<br />

struktion der BMW Welt, dem neuen Hightech- <strong>und</strong> Auslieferungs<br />

center für die Nobelkarossen von BMW, wurde schon<br />

des Öfteren berichtet.<br />

So wurde <strong>in</strong> der Juli-Ausgabe 2005 der Zeitschrift <strong>Stahl</strong>bau ausführlich<br />

über die schwebende <strong>Stahl</strong>konstruktion des Regeldaches<br />

<strong>und</strong> über den Doppelkegel referiert.<br />

Der nun folgende Artikel soll auf das Kernstück der wenigen aussteifenden<br />

Elemente, die zentrale K<strong>und</strong>enlounge, e<strong>in</strong>gehen.<br />

Wir er<strong>in</strong>nern, die r<strong>und</strong> 25.000 m 2 große, nahezu freitragende<br />

Dachkonstruktion der BMW Welt wird über 3 Kerne (Bild 1) ausgesteift:<br />

den Doppelkegel, als <strong>in</strong>tegraler Bestandteil der <strong>Stahl</strong>konstruktion,<br />

den Gastrokern, e<strong>in</strong>er vorgespannten <strong>Stahl</strong>betonkonstruktion<br />

<strong>und</strong> der K<strong>und</strong>enlounge, e<strong>in</strong>er räumlich tragenden<br />

<strong>Stahl</strong>skelett-Verb<strong>und</strong>konstruktion.<br />

Lounge<br />

Gastrokomplex<br />

Doppelkegel<br />

Bild 1: Gesamtübersicht BMW Welt<br />

1. Räumliche <strong>Stahl</strong>skelett-Verb<strong>und</strong>konstruktion<br />

Die Lounge ist nicht nur e<strong>in</strong> zentraler Kern, sondern e<strong>in</strong> für sich<br />

alle<strong>in</strong> überaus anspruchsvolles Bauteil. Die r<strong>und</strong> 80 x 35 m<br />

messende <strong>Stahl</strong>beton-Verb<strong>und</strong>konstruktion ist architektonisch<br />

geschickt <strong>in</strong> die Wolke <strong>in</strong>tegriert. Sie schwebt ebenfalls von den<br />

F<strong>in</strong>geraufl agern an den Aufzügen P5/P6 <strong>und</strong> P7 bis zu den beiden<br />

E<strong>in</strong>zelstützen auf der Nordseite. Der zentrale Treppenhausschacht<br />

dient als torsionssteifes Horizontalaufl ager. (Bild 2)<br />

E<strong>in</strong> freitragender Trägerrost aus <strong>Stahl</strong>fachwerkträgern mit säbelförmig<br />

gekrümmten Untergurten bildet die sogenannte Fischbauchebene<br />

E2. Die freigeformte Untersicht ist gleichzeitig der<br />

untere Abschluss der Wolke.<br />

Der Trägerrost hängt sich <strong>in</strong> die dachhohen Seitenfachwerke. Die<br />

Seitenfachwerke s<strong>in</strong>d durch die Betondeckenscheiben E2, E3 <strong>und</strong><br />

E4 (Dachebene) ausgesteift. Das Nordfachwerk ist im Gr<strong>und</strong>riss<br />

gekrümmt <strong>und</strong> vertikal unterbrochen.<br />

In der Deckenebene E3 verspr<strong>in</strong>gt das Fachwerk horizontal um<br />

ca. 3 m <strong>und</strong> kragt mit der Ebene 4 über die unteren Ebenen aus.<br />

Der so gebildete, auf der Nordseite gekrümmte <strong>und</strong> abgestufte<br />

„Schuhkarton“ stützt sich auf die beiden schrägen F<strong>in</strong>geraufl ager<br />

auf der Südseite <strong>und</strong> die beiden geneigten E<strong>in</strong>zelstützen auf der<br />

Nordseite. Der Scheibenanschluss der <strong>Stahl</strong>betondecken scheiben<br />

an den zentralen Treppenhauskern gibt die erforderliche horizontale<br />

Aussteifung.<br />

Bild 2: Lounge Tragwerk Modell<br />

Von Dipl.-Ing. Rüdiger Schidzig, SZG-Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g; Dipl.-Ing. Stefan Wagner (Projektleitung BMW Welt, Maurer Söhne GmbH & Co. KG)<br />

Dipl.-Ing.(FH) Jochen Peters; Dipl.-Ing.(FH) Harald Päßler (Peters Schüßler Sperr Ingenieurbüro für Bauwesen GmbH)<br />

Bild 2a, 2b: F<strong>in</strong>gerauflager P5/P7<br />

2. Herstellverfahren<br />

Die technische Herausforderung liegt <strong>in</strong> der Herstellung. Ke<strong>in</strong><br />

E<strong>in</strong>zelbauteil ist für sich alle<strong>in</strong>e standsicher. Die geneigten E<strong>in</strong>zelstützen<br />

<strong>und</strong> die schrägen seitlichen F<strong>in</strong>geraufl ager (Bild 2a,<br />

2b) an den Aufzügen können die Lasten während der Montage<br />

nicht aufnehmen. Durch die Schrägstellung von ca. 30° resultieren<br />

aus den Vertikallasten r<strong>und</strong> 8 MN horizontale Abtriebskräfte.<br />

Die Wirkungsl<strong>in</strong>ie der Abtriebskräfte hat e<strong>in</strong>en Hebelarm zum<br />

aussteifenden Treppenhauskern von 40 m <strong>und</strong> erzeugt damit<br />

Torsionsmomente von r<strong>und</strong> 320 MNm. Der Kraftschluss erfolgt<br />

durch die schubsteif ausgebildeten Scheiben der Betondecken.<br />

Auch die umlaufenden vertikalen Fachwerke s<strong>in</strong>d erst mit wirksamer<br />

Scheibensteifi gkeit der Dachdecke (E4) tragfähig. Das<br />

gekrümmte <strong>und</strong> abgestufte Seitenfachwerk auf der Nordseite<br />

kann se<strong>in</strong>e Tragfähigkeit erst im Verb<strong>und</strong> mit den Deckenscheiben<br />

entwickeln. Die <strong>in</strong>sgesamt auftretenden Scheibenbeanspruchungen<br />

lassen die Deckenlasten aus Eigengewicht, Ausbau <strong>und</strong><br />

Nutzlast <strong>in</strong> den H<strong>in</strong>tergr<strong>und</strong> treten.<br />

Neben lotrechten Verformungen s<strong>in</strong>d Horizontal- <strong>und</strong> Rotationsbewegungen<br />

<strong>in</strong> gleicher Größenordnung zu beherrschen.<br />

Das Montagekonzept <strong>und</strong> die unterschiedlichen Bauzustände<br />

wurden wegen der komplexen Struktur bemessungsrelevant für<br />

die komplette Konstruktion.<br />

Nochmals erschwert wurde die Herstellung durch die baubetriebliche<br />

Vorgabe, <strong>in</strong> den Untergeschossen ungeh<strong>in</strong>dert den Ausbau<br />

beg<strong>in</strong>nen zu wollen. E<strong>in</strong> Durchstützen der Lounge bis zur tragfähigen<br />

Herstellung schied dadurch aus.<br />

Dennoch wurde die Montage auf Rüsttürmen vorgesehen. Die<br />

Rüsttürme standen ohne Durchsteifungen auf der Kellerdecke,<br />

Decke über U0, <strong>und</strong> durften nur so viel Lasten abtragen, wie von<br />

der Kellerdecke aufgenommen werden konnten. (Bild 3)<br />

Bild 3: Rüstturmkonzept – Ablastung auf Decke über U0 ohne Durchsteifung, Rüstturmauslegung<br />

Das Rüstschema hat bis zu se<strong>in</strong>er endgültig ausgeführten Aufstellung<br />

e<strong>in</strong>e Vielzahl von Varianten durchlaufen. In iterativen<br />

Schritten wurden Rüstturmstellungen so lange verschoben <strong>und</strong><br />

die Lastermittlungen jeweils aus dem Tragwerk heraus <strong>in</strong> enger<br />

Abstimmung mit dem Massivbauplaner abgeglichen, bis die<br />

Deckenbelastungen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em verträglichen Maß waren.<br />

Auf den Rüsttürmen wurde der Trägerrost der Fischbauchebene<br />

montiert. Die Fischbauchträger durften dabei am Treppenhauskern<br />

nur gelenkig aufgelegt werden um ke<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>spannung zu<br />

erzeugen.<br />

Im zweiten Schritt wurden die Seitenfachwerke bis zur Ebene E3<br />

<strong>und</strong> das <strong>Stahl</strong>skelett der Verb<strong>und</strong>träger dieser Decke E3 aufgestellt<br />

<strong>und</strong> durch <strong>Stahl</strong>verbände horizontal ausgesteift.<br />

Erst dann durfte die Betondecke auf der Fischbauchebene betoniert<br />

werden. Die Betondecke selber ist als Holoribblechverb<strong>und</strong>decke<br />

ausgeführt. Der hohe Bewehrungsgrad dient hauptsächlich<br />

der Scheibenbeanspruchung.<br />

Die Rüsttürme s<strong>in</strong>d durch diese Lasten nahezu ausgelastet.<br />

Um e<strong>in</strong> Durchstanzen durch die Kellerdecke zu vermeiden, übernimmt<br />

nun die Decke auf der Fischbauchebene bereits die horizontale<br />

Aussteifung <strong>und</strong> Abtragung der W<strong>in</strong>dlasten.<br />

Hierdurch war es möglich, das <strong>Stahl</strong>skelett bis e<strong>in</strong>schließlich<br />

Dachdecke zu komplettieren. Die Betondecken E3 <strong>und</strong> E4 konnten<br />

jedoch <strong>in</strong> diesem Bauzustand noch nicht komplett hergestellt<br />

werden. Hier wurden nur die <strong>Stahl</strong>verb<strong>und</strong>träger <strong>und</strong> Horizontalverbände<br />

montiert. Das Betongewicht hätte die Durchstanzlast<br />

der Rüsttürme auf der Decke über U0 überschritten.<br />

3. Umlasten I – planmäßiger Systemwechsel (vertikal)<br />

E<strong>in</strong> Systemwechsel auf die endgültigen Aufl ager sollte Abhilfe<br />

schaffen. Die endgültigen Aufl ager waren jedoch erst bei vollständig<br />

wirksamem Gesamtsystem tragfähig. Insbesondere die<br />

schrägen Aufl agerfi nger mussten daher unterstützt werden um<br />

nicht abzuknicken. Hier kamen massive <strong>Stahl</strong>stützen zum E<strong>in</strong>satz,<br />

die über e<strong>in</strong> vorher im Premiereteller e<strong>in</strong>betoniertes Zugband<br />

zusammen e<strong>in</strong> stabiles Dreieck bildeten <strong>und</strong> auf Wandscheiben<br />

<strong>in</strong> den Untergeschossen abgestützt wurden.<br />

Ebenso wurde die Scheibentragwirkung der Deckenscheiben E3<br />

<strong>und</strong> E4 durch <strong>Stahl</strong>verbände ersetzt.<br />

Um die Verformungen aus dem Absenkprozess des halb fertigen<br />

Systems von den Rüsttürmen kle<strong>in</strong> zu halten, wurden die Verbände<br />

<strong>in</strong> Ebene E4 (Dachebene) planmäßig vorgespannt <strong>und</strong> an<br />

den Treppenhauskern mit Vorspannung angeschlossen <strong>und</strong> auch<br />

die Gelenkaufl agerung der Fischbauchträger am Treppenkern <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>spannung überführt.<br />

Nun konnten der Ablastvorgang von den Rüsttürmen <strong>und</strong> der<br />

erste Systemwechsel beg<strong>in</strong>nen. (Bild 4)<br />

Bild 4: Rüstturmkonzept – Umlasten, schrittweises Entfernen von Rüstturmgruppen<br />

Die Rüsttürme waren bereits mit Pressenstühlen vorgerüstet. Die<br />

Ablastreihenfolge wurde so gewählt, dass ke<strong>in</strong>e Lastumlagerungen<br />

auf die verbleibenden Rüsttürme zu Überlastungen führten.<br />

Zuerst wurde daher der über die Aufl ager P5/P6 <strong>und</strong> Stütze<br />

LoS1 westlich auskragende Teil entlastet. Hierbei waren die Pressen<br />

von drei Rüsttürmen gleichzeitig zu steuern.<br />

Als Zweites wurden die Rüsttürme beidseitig der Achse D-D am<br />

starr unterstützten F<strong>in</strong>geraufl ager P7 <strong>und</strong> der Stütze LoS2 entlastet.<br />

Danach analog der östlich auskragende Teil. Durch die nun<br />

frei auskragenden Ost- <strong>und</strong> Westfl ügel waren die <strong>in</strong>neren Rüsttürme<br />

bereits teilentlastet. Es wurden zuerst die Türme auf der<br />

Nordseite spannungsfrei gestellt <strong>und</strong> zum Schluss die Südseite<br />

freigesetzt.<br />

Bis zu 4 Pressen wurden dabei gleichzeitig <strong>und</strong> synchron bedient.<br />

Für jede Presse wurden die Kraft- <strong>und</strong> Wegmessungen mit vorher<br />

berechneten Daten abgeglichen. (Bild 5, 5a)<br />

Nach erfolgreichem Systemwechsel wurden die Rüsttürme ausgebaut<br />

<strong>und</strong> das Betonieren der Decke E3 vorbereitet. Ordentliches<br />

Heizen, angewärmte Zuschlagsstoffe <strong>und</strong> die richtige Zementwahl<br />

machten das Betonieren auch bei niedrigen Temperaturen<br />

bis unter m<strong>in</strong>us 10°C möglich. Das E<strong>in</strong>br<strong>in</strong>gen des Betons wurde<br />

zeitlich genau so e<strong>in</strong>getaktet, dass der beg<strong>in</strong>nende Hydratationsprozess<br />

genügend Eigenwärme entwickelte um den frischen<br />

Beton auch während der tiefen Nachttemperaturen ausreichend<br />

warm zu halten. Die Betontemperaturen wurden über Messsonden<br />

sowohl an der Ober- wie auch an der Unterseite ständig kontrolliert<br />

<strong>und</strong> aufgezeichnet. (Bild 6)<br />

Die Decke über E4 (Dachdecke) wurde als unterstützungsfreie<br />

Filigrandecke ausgeführt.<br />

Durch die vielen vorgespanntenVerbandsauskreuzungen<br />

wäre<br />

jede Zwischenunterstützung<br />

sehr aufwändig<br />

geworden.<br />

Bild 6: W<strong>in</strong>terbau - Maßnahmen zum Betonieren


4. Umlasten II – planmäßiger Systemwechsel (horizontal)<br />

E<strong>in</strong> weiterer Systemwechsel stand noch an. Die schrägen F<strong>in</strong>gerunterstützungen<br />

an den Aufzügen P5/P6 <strong>und</strong> P7, die zum er sten<br />

Umlastprozess blockiert wurden, mussten noch frei gesetzt<br />

werden. Erst durch diesen Systemwechsel hat die Lounge ihr<br />

endgültiges Tragsystem aktiviert <strong>und</strong> konnte sich über dem<br />

Premiere teller auch horizontal frei ausdrehen. Zuerst wurde die<br />

Schrägabstützung unter dem F<strong>in</strong>ger P5/P6 entlastet, danach die<br />

kritische Abstützung am F<strong>in</strong>ger P7. (Bild 7, 7a)<br />

Bild 7: F<strong>in</strong>gerunterstützungen<br />

Bild 7a: F<strong>in</strong>gerunterstützungen<br />

Bild 5: Pressenstühle Umlasten<br />

Bild 5a: Dimensionen des <strong>Stahl</strong>baues <strong>in</strong> der Fischbauchebene<br />

Auch hier wurden an bereits vorgerüsteten Stellen Hydraulikpressen<br />

e<strong>in</strong>gesetzt <strong>und</strong> die Lastwechsel <strong>in</strong> vorher berechneten Schritten<br />

unter Beobachtung der Verformungs- <strong>und</strong> Kraftwerte durchgeführt.<br />

Nach erfolgreichem Abschluss dieses letzten Systemwechsels war<br />

das Loungetragsystem komplett umgelastet <strong>und</strong> das Regeldach<br />

konnte an den Kern der Lounge angeschlossen werden <strong>und</strong> der<br />

Ausbau beg<strong>in</strong>nen.<br />

Das Haupttragsystem der BMW Welt war nun komplett.<br />

5. Detailbemessung<br />

Für e<strong>in</strong>e planerische Umsetzung der vorausgegangenen Tragwerksberechnungen<br />

s<strong>in</strong>d sorgfältige Detailbemessungen erforderlich.<br />

Die oft als ger<strong>in</strong>g geschätzte Knotenstatik hat bei der<br />

Komplexität dieser Knoten durchaus e<strong>in</strong>en beachtlichen Stel-<br />

lenwert. Aus der räumlichen Tragwerkstruktur (Bild 8) mussten<br />

an derartigen Knoten mehrere Stäbe mit allen Varianten<br />

von Schnittgrößen <strong>und</strong> e<strong>in</strong>er Vielzahl an Lastfällen rechnerisch<br />

zusammengeführt werden (Bild 9), um daraus dann e<strong>in</strong>e konstruktive<br />

Lösung zu erhalten. (Bild 10)<br />

Unter Berücksichtigung von Montage- <strong>und</strong> Werkstattabläufen<br />

s<strong>in</strong>d dabei beachtliche E<strong>in</strong>bauteile entstanden, die nicht weniger<br />

beachtliche Schnittgrößen vom <strong>Stahl</strong>bau <strong>in</strong> den <strong>Stahl</strong>betonbau<br />

umsetzen müssen. Stützenlasten bis 20 MN mit Lastmomenten<br />

von ca. 2000 kNm müssen sorgfältig e<strong>in</strong>geleitet werden.<br />

(Bild 11)<br />

E<strong>in</strong> weiteres, für Gebäude ungewöhnliches, Detail sei noch<br />

erwähnt. Für die westseitige Kopplung der Gebäudeteile Dach-<br />

Bild 9: räumliche Knotenbemessung<br />

Bild 10: konstruktive Lösung mit Rüstkonsolen<br />

Bild 11: E<strong>in</strong>bauteil Megastütze S2, Höhe 12140 mm<br />

tragwerk an Lounge ist aus Verformungsgründen e<strong>in</strong> allseits<br />

freies aber zug-druckfestes Gelenk erforderlich. Aus der statischen<br />

Anforderung, die Gebäude beweglich zu koppeln, um<br />

Verformungsdifferenzen horizontal bis +/– 80 mm <strong>und</strong> vertikal<br />

bis +/– 50 mm aufzunehmen, s<strong>in</strong>d Kardangelenke für e<strong>in</strong>e<br />

Bemessungslast bis 800 kN entstanden. (Bild 12, 13)<br />

6. Schlussbemerkung<br />

Durch die fe<strong>in</strong>maschige Koord<strong>in</strong>ation<br />

<strong>in</strong> der Planung <strong>und</strong> der Ausführung<br />

zwischen den Tragwerksplanern <strong>und</strong><br />

dem Prüfi ngenieur war es gelungen,<br />

die Lounge durch mehrere Montage-<br />

<strong>und</strong> Bauzustände sicher zu führen <strong>und</strong><br />

<strong>in</strong> das Gesamtsystem zu <strong>in</strong>tegrieren.<br />

Bild 12: Kardangelenk Bild 13: Kardangelenk e<strong>in</strong>gebaut nach Umlastvorgängen<br />

An der <strong>Stahl</strong>bauplanung <strong>und</strong> <strong>Stahl</strong>bauausführung Beteiligte:<br />

Maurer Söhne GmbH & Co. KG (<strong>Stahl</strong>bau), Mitarbeiter: Wolfgang Amberg,<br />

Thomas Hahn, Klaus Hilpert, Klaus Holler, Thomas Möckl, Uwe Möller, Michael<br />

Munschke, Alexander Neumann, Rüdiger Schidzig, Vitus Strähuber, Christoph Wagner,<br />

Stefan Wagner, Jochen Wehrle, Peter Wochnik, Rolf Wolter<br />

Detail-Tragwerksplanung / Montageplanung<br />

Peters Schüßler Sperr Ingenieurbüro für Bauwesen GmbH, Nürnberg,<br />

Mitarbeiter: Jochen Peters, Harald Päßler, Norbert Sperr, Manfred Schüßler,<br />

Erika Ungar, Dagmar Müller, Frank Pfeiffer, Jürgen Strauß, Dieter Seitz<br />

SSF Schmitt Stumpf Frühauf <strong>und</strong> Partner Ingenieurgesellschaft im Bauwesen mbH,<br />

München<br />

Prüfi ngenieur Prof. Dr.-Ing. Konrad Zilch, München<br />

SZG-Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Nürnberg, Projektmanagement <strong>Stahl</strong>bau<br />

3


4<br />

Sprengwerk schafft charakteristische Optik<br />

<strong>Neue</strong> <strong>Loisachbrücke</strong> <strong>in</strong> <strong>Eschenlohe</strong> verb<strong>in</strong>det <strong>Holz</strong> <strong>und</strong> <strong>Stahl</strong> <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er e<strong>in</strong>zigartigen Konstruktion<br />

Der hochwassergeplagte Ort <strong>Eschenlohe</strong> im Landkreis Garmisch-<br />

Partenkirchen hat e<strong>in</strong>e neue Brücke über die Loisach. Das Besondere<br />

daran ist das Tragwerk: e<strong>in</strong> Sprengwerk, e<strong>in</strong>e historische<br />

<strong>und</strong> heute nahezu vergessene Konstruktion. Die Komb<strong>in</strong>ation<br />

von <strong>Stahl</strong>, Beton <strong>und</strong> <strong>Holz</strong> macht die Brücke fi t für die modernen<br />

Erfordernisse <strong>und</strong> setzt e<strong>in</strong>en charakteristischen Akzent im historischen<br />

Ortskern. Planender Architekt war Richard J. Dietrich,<br />

die Ausführung oblag e<strong>in</strong>er ARGE von Maurer Söhne München<br />

(<strong>Stahl</strong>bau) <strong>und</strong> der Bauunternehmung Max Streicher Deggendorf.<br />

Bei zwei Hochwasserkatastrophen 1999 <strong>und</strong> 2005 war die<br />

alte <strong>Loisachbrücke</strong> <strong>in</strong> <strong>Eschenlohe</strong> e<strong>in</strong> aufstauendes H<strong>in</strong>dernis,<br />

sie musste abgebrochen werden. E<strong>in</strong>e Hilfsbrücke, ebenfalls von<br />

der ARGE Maurer/Streicher errichtet, bewältigte seitdem 300 m<br />

fl ussabwärts den Verkehr.<br />

Die neue Brücke hatte e<strong>in</strong>e ganze Reihe von Anforderungen zu<br />

erfüllen:<br />

Das Sprengwerk, e<strong>in</strong> ungewöhnliches, oben liegendes Tragwerkssystem, <strong>und</strong> die überdachten<br />

Gehwege prägen Optik <strong>und</strong> Charakter der neuen <strong>Loisachbrücke</strong> <strong>in</strong> <strong>Eschenlohe</strong>.<br />

- Es durfte ke<strong>in</strong> Pfeiler im Flussbett stehen, um bei Hochwasser<br />

ke<strong>in</strong>e Angriffspunkte zu bieten.<br />

- Die Höhe musste an den neuen Hochwasserschutzdamm angepasst<br />

werden. Als Freibord über der höchsten Hochwassermarke<br />

waren m<strong>in</strong>destens 70 cm erforderlich, aber die Anrampung an<br />

die bisherigen Straßen sollte möglichst ger<strong>in</strong>g steigen.<br />

- Die Brücke mit 31,6 m Spannweite musste extrem tragfähig<br />

se<strong>in</strong>, da mit Schwerlastverkehr im Gegenverkehr zu<br />

rechnen ist.<br />

- E<strong>in</strong> besonderes Anliegen war, dass die Brücke erhöhten gestalterischen<br />

Ansprüchen genügen sollte, denn sie liegt im Orts-<br />

kern <strong>und</strong> bildet, wie schon die alte Brücke seit 100 Jahren, e<strong>in</strong>e<br />

wichtige Landmarke. Und das alles wünschten die <strong>Eschenlohe</strong>r<br />

möglichst schnell <strong>und</strong> zu e<strong>in</strong>em Preis unter 1 Mio. Euro.<br />

Zu Unrecht <strong>in</strong> Vergessenheit geraten<br />

Dass die neue Brücke dies alles erfüllt, daran hat das Büro für<br />

Ingenieur-Architektur Richard J. Dietrich, Bergwiesen, entscheidenden<br />

Anteil. Der bekannte Brückenspezialist brachte gestalterische<br />

<strong>und</strong> technische Anforderungen unter e<strong>in</strong>en Hut, <strong>in</strong>dem er<br />

e<strong>in</strong>e Sprengwerk-Konstruktion entwarf, „e<strong>in</strong> bei historischen <strong>Holz</strong>brücken<br />

viel verwendetes, aber heute <strong>in</strong> Vergessenheit geratenes<br />

Tragwerksystem“, so Dietrich. Für die Statik zeichnet das Münchner<br />

Ingenieurbüro Suess, Staller, Schmitt verantwortlich. Gr<strong>und</strong>sätzlich<br />

war e<strong>in</strong> oben liegendes Tragwerk notwendig, da die<br />

konkurrierenden Vorgaben fl ache Anrampung <strong>und</strong> Freibord zur<br />

Hochwassermarke erforderten, die Brückentafel möglichst nied-<br />

rig zu halten. Das Sprengwerk mit se<strong>in</strong>en ausgreifenden Streben<br />

erzeugt e<strong>in</strong> spannungsreicheres <strong>und</strong> durchlässigeres Ersche<strong>in</strong>ungsbild<br />

als die üblichen Fachwerkkonstruktionen. Außerdem<br />

ist e<strong>in</strong> Sprengwerk für die <strong>in</strong> <strong>Eschenlohe</strong> erforderliche E<strong>in</strong>feldkonstruktion<br />

besonders geeignet.<br />

Die Brücke hat zwei Fahrbahnen <strong>und</strong> rechts <strong>und</strong> l<strong>in</strong>ks überdachte<br />

Gehwege. Sprengwerk, Gehwegbelag <strong>und</strong> Überdachung s<strong>in</strong>d aus<br />

<strong>Holz</strong> <strong>und</strong> passen sich damit <strong>in</strong> die Umgebung e<strong>in</strong>.<br />

Die Überdachung hält nicht nur im W<strong>in</strong>ter die Gehwege frei, sie<br />

stabilisiert auch die <strong>Holz</strong>konstruktion <strong>und</strong> schützt sie gegen Witterungse<strong>in</strong>fl<br />

üsse.<br />

A N T W O R T F A X : + 4 9 8 9 3 2 3 9 4 - 3 5 5<br />

Wünschen Sie weitere<br />

detaillierte Informationen,<br />

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❑ <strong>Stahl</strong>hochbau<br />

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Verb<strong>in</strong>dung aus <strong>Holz</strong> <strong>und</strong> <strong>Stahl</strong><br />

Die eigentliche Brückentafel besteht aus querlaufenden <strong>Stahl</strong>profi<br />

len <strong>in</strong> Verb<strong>und</strong> mit e<strong>in</strong>er Ortbetonaufl age, darauf e<strong>in</strong>e Abdichtung<br />

<strong>und</strong> Straßenasphalt. Längslaufende Hohlkästen aus <strong>Stahl</strong>blech<br />

halten die Fahrbahntafel seitlich <strong>und</strong> bilden gleichzeitig<br />

die Untergurte für das <strong>Holz</strong>-Sprengwerk als Haupttragsystem.<br />

Die besondere Herausforderung war, <strong>Holz</strong> <strong>und</strong> <strong>Stahl</strong> mit se<strong>in</strong>en<br />

unterschiedlichen Materialeigenschaften <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Konstruktion<br />

zu verb<strong>in</strong>den. Dies gelang durch enge Abstimmung zwischen den<br />

ARGE-Partnern Maurer <strong>und</strong> Streicher mit dem <strong>Holz</strong>spezialisten<br />

Huber & Sohn (Bachmer<strong>in</strong>g).<br />

E<strong>in</strong> spektakulärer Moment war das E<strong>in</strong>heben der Brückentragwerke.<br />

Die <strong>Stahl</strong>bauteile der Brückentragwerke waren <strong>in</strong> großen<br />

E<strong>in</strong>heiten jeweils halbseitig im Werk München vorgefertigt.<br />

Vor Ort wurden die beiden Sprengwerke der Brückentragwerke<br />

an Land zusammengebaut <strong>und</strong> am 5. <strong>und</strong> 6. September 2006<br />

Am 5. <strong>und</strong> 6. September wurden die beiden Brücken-Längshälften e<strong>in</strong>gehoben. Die pure Konstruktion aus <strong>Stahl</strong>untergurt <strong>und</strong> <strong>Holz</strong>-Sprengwerk ist hier am besten zu erkennen.<br />

Farben <strong>und</strong> Materialien korrespondieren: blau steht für den <strong>Stahl</strong>bau, rot für die <strong>Holz</strong>konstruktion.<br />

auf die beiden Widerlager aufgelegt. Maurer Söhne war zudem<br />

für die Fahrbahnübergange zuständig, zwei Elastoblock-Fugen<br />

mit e<strong>in</strong>em Dehnpotential von 80 mm, sowie für die Lager: vier<br />

Elastomer lager sowie zwei Querkraftlager an den Widerlagern.<br />

Am 27. November 2006 wurde die Brücke e<strong>in</strong>geweiht <strong>und</strong> für<br />

den Verkehr freigegeben. <strong>Eschenlohe</strong> hat wieder e<strong>in</strong>e Brücke,<br />

die auf unspektakuläre Art etwas Besonderes ist. Der bewusste<br />

E<strong>in</strong>satz von <strong>Holz</strong> <strong>und</strong> <strong>Stahl</strong> ist auch farblich klar abgegrenzt:<br />

Die <strong>Stahl</strong>elemente s<strong>in</strong>d taubenblau, das <strong>Holz</strong> rostrot, die klassische<br />

Farbe „Ochsenblut“.<br />

MAURER SÖHNE GmbH & Co. KG<br />

Frankfurter R<strong>in</strong>g 193, 80807 München<br />

Telefon 089 32394-374, Fax 089 32394-355<br />

E-Mail stb@mchn.maurer-soehne.de<br />

Internet www.maurer-soehne.de<br />

S-Press – Der Newsletter<br />

© Copyright 2007<br />

MAURER SÖHNE GmbH & Co. KG, Frankfurter R<strong>in</strong>g 193, 80807 München<br />

Autoren: Norbert Dittrich, Andrea Nagl, Rüdiger Schidzig, Stefan Wagner,<br />

Jochen Wehrle, Peter Wochnik, Jochen Peters, Harald Päßler<br />

Layout: Hartmann+Hartmann GmbH, Augsburg – www.hartmann<strong>und</strong>hartmann.com<br />

Druck: Farbdrucke Bayerle<strong>in</strong> GmbH

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