Bauen in Stahl Construire en Acier Costruire in Acciaio - Stahlbau ...

Bauen in Stahl 5/2002
Construire en Acier
Costruire in Acciaio
Beilage zu «Schweizer Baublatt» Nr. 6,
vom 19. Januar 2002
Der Reichstag in Berlin / Le Reichstag Berlin
39

The Reichstag
Berlin
Owner
Federal Republic of
Germany
Architects
Sir Norman Foster
Structural Engineers
Leonhardt Andrä und
Partner, Stuttgart
Certifying engineer
Dr. W. Stucke
Acoustic consultant
Muller - BBM
Design and construction
Waagner-Biro
Aktiengesellschaft
Der Reichstag
in Berlin
Bauherr
Bundesrepublik
Deutschland
Architekt
Sir Norman Foster
Tragwerksplaner
Leonhardt Andrä und
Partner, Stuttgart
Prüfingenieur
Dr. W. Stucke
Fachingenieur für Akustik
Muller - BBM
Ausführungsplanung und
Ausführung
Waagner-Biro
Aktiengesellschaft
Le Reichstag
Berlin
Propriétaire
République fédérale
d’Allemagne
Architectes
Sir Norman Foster
Ingénieurs structure
Leonhardt Andrä und
Partner, Stuttgart
Ingénieur inspecteur
Dr. W. Stucke
Conseiller acoustique
Muller - BBM
Conception et
construction
Waagner-Biro
Aktiengesellschaft
40
ECCS N° 91-10
ISBN 92-9147-000-68

Background
The original Reichstag in Berlin, designed
by Wallot, first opened in 1894. It served as
the seat of the German parliament until its
interior was destroyed by fire in 1933. This
gave the Nazi party the opportunity to close
it down, and with it democracy, pressaging
the advent of World War II. Like many buildings
it suffered during the war - the solid
masonry structure remained intact, but
there was extensive superficial damage, and
the original dome which surmounted the
roof was destroyed. In 1945, as the war entered
its final stages, the Russian army took
Berlin, and a solitary soldier planted the
Red Flag on top of what remained of the
dome.
Although it was repaired after the war,
its use by the German parliament was only
very occasional, and, as the cold war
reached its height, largely symbolic. It remained,
sinister and foreboding, impotent
against the newly erected Wall. However,
when the Wall came down it found itself at
the heart of the reunited city, and the natural
home for the new national parliament.
1
2
Hintergrund Le contexte
Der Berliner Reichstag, vom Architekten
Wallot geplant, wurde 1894 eröffnet. Er
war Sitz des Deutschen Parlaments bis
1933, als er dem Reichstagsbrand zum Opfer
fiel. Dies gab den Nationalsozialisten die
Möglichkeit, ihn zu schließen und die Demokratie
zu beenden, beides Vorzeichen für
den 2. Weltkrieg. Wie viele Berliner Gebäude
litt er unter dem Krieg – die massive steinerne
Tragstruktur blieb intakt, aber die
Fassaden erlitten schwere Beschädigungen
und die Kuppel wurde zerstört. In den letzten
Kriegstagen 1945 nahm die Russische
Armee Berlin ein und ein einzelner Sowjetsoldat
hißte die Rote Flagge, wo sich einst
die Kuppel erhob.
Obwohl der Reichstag nach dem Krieg
renoviert wurde, ist er als Parlamentssitz nur
selten genutzt worden, auf dem Höhepunkt
des Kalten Krieges weitestgehend
symbolisch. Er wirkte düster, einem Omen
gleich, hilflos gegenüber der bald errichteten
Berliner Mauer. Als die Mauer dann fiel,
stand er plötzlich im Herzen der wiedervereinigten
Stadt und wurde zum natürlichen
Sitz des Deutschen Bundestages.
41
1 West elevation of the
Reichstag
2 Night view of the
Reichstag
Conçu par Wallot, le premier Reichstag de
Berlin a été inauguré en 1894. Ce fut le siège
du parlement allemand jusqu’à ce que
l’intérieur de l’édifice soit réduit en cendres
par un incendie en 1933. Les nazis saisirent
cette occasion pour le fermer et, ce faisant,
mettre un terme à la démocratie, laissant
présager l’imminence de la Seconde Guerre
mondiale. Comme de nombreux bâtiments,
le Reichstag a souffert pendant la guerre. La
solide structure en maçonnerie est demeurée
intacte, mais l’ensemble a subi quantité
de dégâts superficiels et la coupole d’origine
a été détruite. En 1945, à la fin de la
guerre, l’armée russe s’empara de Berlin, et
un soldat isolé planta le Drapeau Rouge au
sommet des vestiges du dôme.
Bien que le Reichstag ait été réparé
après la guerre, il ne fut utilisé par le parlement
allemand que de façon très occasionnelle,
voire purement symbolique au plus
fort de la guerre froide. Il a assisté sinistre et
impuissant à la construction du Mur et aux
années qui suivirent. En revanche, après la
chute du Mur, le Reichstag s’est retrouvé au
cœur de la ville réunifiée. Il est donc tout
naturellement devenu le siège du nouveau
parlement national.
1 Westfassade des
Reichstages
2 Nachtansicht des
Reichstages
1 Élévation ouest
2 Vue de nuit

The design for the new parliament
building was the subject of an international
competition which was won by Sir Norman
Foster. However, the winning scheme was
radically changed, following the publication
of a new masterplan for the city prepared
by Axel Schultes, to retain as much of Wallot’s
original building as possible. The principal
feature of Foster’s revised scheme was
the replacement the original dome, which
was largely cosmetic and badly damaged,
by a huge transparent hemisphere, with a
central reflector directing natural light into
the building.
3 Plan, ground floor
4 Plan, first floor
5 Plan, second floor
6 Plan, roof level
3
4
3 Grundriß Erdgeschoß
4 Grundriß 1. Obergeschoß
5 Grundriß 2. Obergeschoß
6 Grundriß Dachebene
Der Entwurf des neuen Parlamentsgebäudes
war Anlaß für einen internationalen
Wettbewerb, der von Sir Norman Foster gewonnen
wurde. Der ursprüngliche Entwurf
mußte aufgrund des Gesamtentwurfs für
das Regierungsviertel von Axel Schultes, der
vorsah, den Reichstag möglichst unverändert
zu belassen, grundlegend überarbeitet
werden. Das Hauptmerkmal des neuen Entwurfs
war der Ersatz der Originalkuppel, die
ohnehin eher kosmetisch und überdies zerstört
war, durch eine hohe, transparente
Kuppelstruktur mit einem zentralen Reflektor,
der natürliche Belichtung in das Innere
des Gebäudes leiten sollte.
3 Plan du rez-de-chaussée
4 Plan du premier étage
5 Plan du deuxième
étage
6 Plan de la toiture
42
5
6
C’est Sir Norman Foster qui remporta le
concours international organisé pour la
construction du nouveau parlement. Toutefois,
suite à la publication du nouveau plan
de la ville préparé par Axel Schultes, la proposition
lauréate a été fortement modifiée
de façon à conserver le plus d’éléments
possible de l’ancien édifice de Wallot. La
pièce maîtresse du projet Foster révisé est le
remplacement du dôme d’origine, essentiellement
symbolique et fortement endommagé,
par une immense coupole transparente
munie d’un réflecteur central qui dirige
la lumière naturelle vers l’intérieur du
bâtiment.

The new design combines efficient functionality
with deep symbolism. As visitors
ascend the ramps which spiral up around
the inside of the dome, they are able to enjoy
ever more panoramic views across the
city, yet still gaze down, through a transparent
ceiling, into the chamber below, thus
overseeing their elected representatives.
The central reflector takes the form of an inverted
cone. During the day this deflects
natural lighting downwards, illuminating
the debating chamber, whilst at night it
shines like a beacon. Spotlights can also be
directed from within to reflect from its mirrored
surface, sending beams of light
across the city.
7
8
7 Longitudinal section
8 View of the dome´s
interior
9 Section of the dome
7Längsschnitt
8 Innenansicht der
Kuppel
9 Schnitt durch die
Kuppel
Der Entwurf vereinigt strenge Funktionalität
mit tiefer Symbolik. Wenn sich Besucher
auf der spiralförmigen Rampe im Inneren
der Kuppel aufhalten, können sie sowohl
einen Rundblick über die Innenstadt
genießen, als auch, durch eine gläserne
Decke, ihre gewählten Volksvertreter beobachten.
Der zentrale Reflektor hat die Form eines
nach innen gekrümmten Konus. Er reflektiert
das Tageslicht nach unten in den Plenarsaal,
während er nachts wie ein Juwel
leuchtet. Scheinwerfer können auf ihn gerichtet
werden; dann sendet seine verspiegelte
Oberfläche wahre Leuchtfeuer über
die Stadt.
9
7 Coupe longitudinale
8 Vue de l’intérieur de
la coupole
9 Coupe sur la coupole
43
Le nouveau Reichstag allie fonctionnalité
et symbolisme. Lorsqu’ils gravissent les
rampes qui montent en colimaçon à l’intérieur
du dôme, les visiteurs jouissent d’un
superbe panorama sur la ville. S’ils baissent
les yeux, ils peuvent en outre observer à travers
le plafond transparent leurs représentants
élus en pleine séance de travail. Au
cœur de la coupole, le réflecteur central a la
forme d’un cône inversé. Pendant la journée,
il réfléchit la lumière naturelle vers le
bas, éclairant ainsi l’hémicycle, tandis que la
nuit il brille comme un phare. Par ailleurs, il
est possible de diriger des spots intérieurs
vers son revêtement en miroirs, ce qui a
pour effet d’envoyer des rayons lumineux
dans toute la ville.

The Cone Der Konus Le cône
The cone is also a central element in the
natural cooling system, designed to reduce
energy consumption as much as possible.
Thus cool air is drawn into the chamber
through chimneys located around the perimeter
of the building, and the hot air is
exhausted through the cone to dissipate
harmlessly into the atmosphere. The result
of integrating energy saving concepts -
such as natural lighting and cooling - into
the design has been to reduce the amount
of carbon dioxide emissions from 7000
tonnes per year (following the repair work
of the 1960s) to 44 tonnes per year now.
10
Der Konus ist auch ein zentrales Element
für die natürliche Lüftung, die den Energieverbrauch
auf ein Mindestmaß reduzieren
soll. Durch außenliegende Lüftungskanäle
wird kühle Frischluft in den Plenarsaal geleitet,
die warme Abluft steigt in den Konus
und entweicht mittels Kaminwirkung ins
Freie. Das Ergebnis des Energiesparkonzepts
- wie natürliche Beleuchtung und Lüftung
- reduziert die Kohlendioxydemissionen
von 7000 Tonnen pro Jahr (nach der
Renovierung aus den 60er Jahren) auf 44
Tonnen.
44
10 General view of the
cone in the dome
Le cône joue aussi un rôle clé dans le système
naturel de ventilation, conçu pour réduire
au maximum la consommation
d’énergie. De l’air frais est ainsi acheminé
jusqu’à l’hémicycle par des cheminées installées
sur le périmètre du bâtiment, tandis
que l’air vicié expulsé par le cône se dissipe
dans l’atmosphère. L’intégration de ces mesures
d’économie d’énergie (systèmes naturels
d’éclairage et d’aération par exemple)
lors de la conception de ce bâtiment a permis
de réduire les émissions de dioxyde de
carbone de 7000 tonnes par an (à la suite
des réparations des années 1960) à 44 tonnes
par an aujourd’hui.
10 Der Konus in der
Kuppel
10 Le cône de la coupole

11
12
11 The foot of the cone
12 Details of the cone
13 The cone’s revolving
curtain
14 Glass ceiling separating
the assembly hall
and the public area in
the dome
11 Das untere Ende des
Konus
12 Konstruktionsdetails
des Konus
13 Der bewegliche
Sonnenschutz
14 Trennung von Plenarsaal
und öffentlichem
Bereich mittels einer
Glasdecke
11 Le pied du cône
12 Détails du cône
13 Le « rideau » métallique
mobile du cône
14 Plafond circulaire en
verre qui sépare le
hall de l’assemblée
de la partie publique
de la coupole
13
14
45

The Dome Die Kuppel
The new dome is an imposing glazed shell
with a base diameter of 38 m and a height
of 23.5 m, standing centrally on the roof of
the Reichstag 24 m above ground level. It
accommodates a visitors gallery 16 m above
its ‘floor’, with access via a double helix of
ramps which cling to the contours of the
dome.
The dome is supported on a ring beam
which consists of a steel box girder resting
on the roof of the Reichstag. The main
structure of the dome comprises 24 curved
ribs which spring up from the ring beam.
These are bound by 17 horizontal rings,
spaced at 1.7 m intervals, with a triangular
section box girder forming a lantern ring at
the top to create a 9 m diameter opening.
Each rib has a triangular cross-section varying
in depth from 200 to 400 mm, whilst
the ring elements are trapezoidal in section,
measuring 210 x 100 mm.
15
Die neue Kuppel ist eine imposante Stahl-
Glas-Struktur mit einem Basisdurchmesser
von 38 m und einer Höhe von 23 m, die im
Zentrum des Reichstagsdaches, 24 m über
dem Erdgeschoßniveau, steht. Sie umschließt
eine Besucherplattform, 16 m über
ihrer Basis, die durch Rampen in Form einer
Doppelhelix erschlossen wird, welche der
äußeren Kontur der Kuppel folgen.
Die Kuppel ist gegründet auf einen stählernen
Ringbalken, der auf dem Dach des
Reichstages liegt. Die Tragstruktur der Kuppel
besteht aus 24 gekrümmten Rippen,
die sich aus dem Ringbalken erheben. Die
Rippen sind durch 17 Horizontalringe im
Abstand von je 1,70 m verbunden. Ein waagerechter
Träger mit dreieckigem Querschnitt
bildet auf der Spitze der Kuppel einen
Laternenring mit einer Öffnung von
9 m im Durchmesser. Jede Rippe hat einen
dreieckigen Querschnitt mit wechselnder
Tiefe von 200 mm bis 400 mm, die Horizontalringe
haben trapezförmige Querschnitte
von 210 mm x 100 mm.
46
15 The dome
La coupole
La nouvelle coupole est une imposante coquille
de verre de 38 mètres de diamètre à
la base et de 23,5 mètres de hauteur qui
surgit du centre du toit du Reichstag, luimême
situé à 24 mètres du sol. Un belvédère
aménagé 16 mètres au-dessus du
« plancher » du dôme est accessible au public
via deux rampes superposées en colimaçon
qui longent la paroi de verre.
La coupole est portée par une poutre circulaire
constituée d’une poutre-caisson en
acier posée sur la toiture du Reichstag. La
structure principale du dôme est composée
de vingt-quatre fines membrures cintrées
partant de la poutre circulaire, réunies par
dix-sept anneaux horizontaux espacés de
1,7 mètre, tandis qu’une poutre-caisson de
section triangulaire forme un lanterneau au
sommet, créant ainsi une ouverture de 9
mètres de diamètre. Chaque membrure a
une section triangulaire dont la largeur varie
de 200 à 400 millimètres, tandis que les
éléments circulaires sont de section trapézoïdale
de 210 x 100 millimètres.
15 Die Kuppel 15 La coupole

The horizontal steel rings are connected
by a casting welded to the ribs. This provides
a rigid connection, but also makes
some allowance for geometric tolerances.
The entire surface of the dome is glazed
in panels of iron oxide reduced glass in aluminium
framing. The maximum width of a
single glass panel at the base of the dome
is 5.1 m, corresponding to the distance between
ribs. The glazed units comprise two
12 mm thick panes of float glass with an intermediate
layer of polyvinyl foil 0.8 mm
thick.
The structure of the dome was treated as
a shell of rotation. Symmetrical loading
therefore results largely in axial forces in the
ribs and rings, whilst shear forces, mainly
due to wind action, were carried by the rigid
frame action of the structure. Wind loading
was verified by wind tunnel tests, considering
the dome both closed and with
open apertures.
16
Change of system radius
17
Structure & Glazing
Change of outside radius
Triangular Rib
Die Horizontalringe sind durch mit den
Rippen verschweißte Gußelemente an diese
angeschlossen. Dies ermöglicht steife Verbindungen,
erlaubt aber auch einen gewissen
Toleranzausgleich.
Die Außenhaut der Kuppel ist mit Scheiben
aus Diamantglas, dem zur Erhöhung
der Transmission Eisenoxyd entzogen wurde,
in Aluminiumrahmen verglast. Die maximale
Breite einer Glasscheibe an der Basis
der Kuppel beträgt 5,1 m, entsprechend
dem Rippenabstand. Die Scheiben bestehen
aus VSG-Glas, zwei 12 mm dicken Gläsern,
mit einer dazwischenliegenden 0,8
mm starken Polyvinylfolie.
Das Tragwerk der Kuppel wurde als Rotationsschale
konzipiert. Symmetrische Lasten
ergeben sich hauptsächlich entlang
der Achsen der Rippen und Horizontalringe,
Scherkräfte hingegen, in erster Linie aus
Wind, werden durch die starren Rahmenverbindungen
der Struktur aufgefangen.
Die Windlasten wurden mittels Windkanaltests
ermittelt, wobei sowohl geschlossene
als auch offene Fassadenteile berücksichtigt
wurden.
47
18
16 Ring-rib connection
17 Structure and glazing
of the dome
18 The interior of the
dome
Les éléments circulaires horizontaux en
acier sont reliés entre eux par une pièce de
fonderie soudée aux membrures, ce qui
constitue une liaison plus ou moins rigide
qui permet de prendre en compte les tolérances
géométriques.
La coupole est entièrement recouverte
de panneaux de verre réduit à l’oxyde ferrique
aux châssis en aluminium. À la base du
dôme, les panneaux de verre mesurent 5,1
mètres de largeur, ce qui correspond à la
distance entre deux membrures. Les panneaux
vitrés sont composés de deux plaques
de verre « float » de 12 millimètres
d’épaisseur séparées par une feuille de polyvinyle
de 0,8 millimètre d’épaisseur.
La structure de la coupole a été traitée
comme une spirale. Les charges symétriques
se traduisent de ce fait surtout par des forces
axiales au niveau des membrures et des
éléments circulaires, tandis que les forces
de cisaillement, essentiellement provoquées
par le vent, sont reprises par la partie rigide
de la structure. Les efforts au vent ont été
étudiés en soufflerie, des essais étant réalisés
en considérant le dôme fermé, puis
ouvert.
16 Verbindung Rippe -
Horizontalring
17 Konstruktion und
Verglasung der
Kuppel
18 Innenansicht der
Kuppel
16 Connexion entre la
membrure et l’élément
circulaire
17 Structure et vitrage
de la coupole
18 L’intérieur de la
coupole

Lighting and Ventilation Belichtung und Lüftung
The dome not only accommodates the visitors’
gallery but also forms an essential part
of the heating-ventilation system. Fresh air
is drawn from an existing ventilation chamber
under the assembly hall, and stale air is
exhausted, largely by natural convection,
through the ‘light + air’ cone at the core of
the dome. Full ventilation is achieved with
an air exchange of just 70% of the building’s
volume, and requires a relatively low
air velocity.
The ‘light + air’ cone has a diameter of
2.5 m at its base, opening out to 15 m at
the level of the viewing gallery. It incorporates
fans and heat exchangers in order to
recover heat from the exhausted air, before
it is discharged through the lantern in the
roof via a nozzle shaped opening. The lantern
is equipped with a wind shield and
vanes to ensure adequate discharge under
all wind conditions whilst protecting the
visitors on the gallery.
19
North
Norden
North pole
Himmelsnordpol
Horizontal plane
Horizontebene
t
Zenith
Zenit
East
Osten
West (90 o )
Westen (90 o )
Die Kuppel ist nicht nur zur Aufnahme der
Besuchergalerie gedacht, sie bildet auch einen
wesentlichen Teil des Heizungs- und
Lüftungssystems. Frischluft wird von einem
Hauptkanal unter dem Plenarsaal eingebracht
und verbrauchte Luft wird, hauptsächlich
durch natürlichen Auftrieb, durch
den „Licht- und Luftkonus“ in der Mitte der
Kuppel abgeleitet. Volle Lüftung kann 70%
des Gebäudevolumens als Luftwechselrate,
bei verhältnismäßig geringer Luftgeschwindigkeit,
erreichen.
Der „Licht- und Luftkonus“ hat an seiner
unteren Spitze einen Durchmesser von 2,5
m und öffnet sich bis 15 m auf dem Niveau
der Besuchergalerie. Er nimmt Ventilatoren
und Wärmetauscher auf, um Wärme aus
der Abluft zu gewinnen, bevor diese aus einer
Düse in der Laterne entweicht. Die Laterne
ist mit einem Windabweiser ausgestattet,
der unter allen möglichen Windbedingungen
die Besucher auf der Galerie
schützt.
Equator
Äquator
(-90 o )
48
Meridian
Meridian
Elevation
Höhe
Hour angle
Stundenwinkel
Azimuth
Azimut
South
Süden
Éclairage et aération
La coupole n’offre pas seulement un joli
point de vue au public, mais participe pour
une part essentielle au système d’aération
et de chauffage. L’air frais est puisé dans
une chambre d’aération existante située
sous l’hémicycle, tandis que l’air vicié est rejeté,
essentiellement par convection naturelle,
par le cône inversé situé au milieu du
dôme. Avec un renouvellement de 70 % du
volume d’air, l’ensemble du bâtiment est
aéré selon ce système, qui nécessite une vitesse
de circulation de l’air relativement faible.
Le cône inversé a un diamètre de 2,5 mètres
à la base et de 15 mètres au niveau du
belvédère. Il est équipé de ventilateurs et
d’échangeurs thermiques afin de récupérer
la chaleur de l’air rejeté avant de l’expulser
par l’ouverture en forme de tuyère située au
sommet de la coupole. Le lanterneau est
muni d’un pare-vent et de pales afin que
l’air vicié s’évacue correctement quelles que
soient les conditions atmosphériques, tout
en protégeant les visiteurs qui admirent le
panorama depuis le belvédère.
20
19 The controlling principle
for the movement
of the revolving curtain
20 Installation of the revolving
curtain
19 Prinzip der Bewegungskontrolle
des
Sonnenschutzes
20 Einbau des Sonnenschutzes
19 Principe de contrôle
de la rotation du rideau
métallique
20 Montage du rideau
métallique

The cone also directs natural lighting
into the debating chamber via its mirrored
surface. In order to prevent glare on sunny
days, a trapezoidal metal curtain 12 m high
and 22 m wide acts as a light diffuser and
can be rotated around the circumference of
the dome to achieve the most effective position.
The movement is controlled numerically
according to the changing position of
the sun at different times of the day and
year.
21
Der Konus leitet auch Tageslicht über
seine verspiegelte Oberfläche in den Plenarsaal.
Um Blendeffekte an sonnigen Tagen
zu vermeiden, streut eine 12 m hohe und
22 m breite Leichtmetalljalusie das einfallende
Licht und kann um den Umfang der
Kuppel gedreht werden, um die optimale
Stellung einzunehmen. Die Drehung wird
gemäß der Position der Sonne zu den verschiedenen
Jahres- und Tageszeiten per
EDV gesteuert.
49
Cone
Waste air
Grâce à son revêtement de miroirs, le
cône oriente également la lumière naturelle
vers l’hémicycle. Pour éviter les reflets
éblouissants les jours de soleil, un rideau
métallique trapézoïdal de 12 mètres de
hauteur et 22 mètres de largeur diffuse la
lumière. Ce rideau peut être déplacé autour
du dôme afin d’être toujours disposé de
manière la plus efficace ; le mouvement est
contrôlé par ordinateur en fonction de la
position du soleil aux différents moments
de la journée et de l’année.
Revolving curtain
21 The cone
21 Der Konus
21 Le cône

The Ramps Die Rampen
The ramps which wind up the inside of the
dome are 1.6 m wide and incorporate
handrails and service ducts on both sides.
They are pinned to alternate ribs, and are
rigidly connected to the box girders at the
top (visitor’s gallery) and bottom of the
dome. The structure of the ramps is a steel
box girder, trapezoidal in section, 2.6 m
wide and 0.5 m deep. The structural behaviour
is complicated because of the interaction
of different effects. The ramps act partly
as continuous beams supported on the
ribs of the dome, but are also subject to
significant twisting effects because the support
is on one side only. In addition they
form an integral part of the dome itself, acting
like very stiff ring beams.
22
23
22 Section through the
ramp
23 Ramp-ring connection
24 General view of the
ramp in the dome
15 mm steel, top of ramp
4 mm polyurethane glue
4mm galvanized sheet metal
22 Querschnitt durch die
Rampe
23 Verbindung Rampe -
Horizontalring
24 Ansicht der Rampe in
der Kuppel
Die an den Innenseiten der Kuppel hochführenden
Rampen haben eine Breite von
1,6 m und tragen Geländer und Medienkanäle
an beiden Seiten. Sie sind an den Rippen
und vor allem an den Kastenträgern im
oberen Kuppelbereich (Besuchergalerie)
und am Fuß der Kuppel befestigt. Die Konstruktion
der Rampen wird durch einen
stählernen Kastenträger mit trapezförmigem
Querschnitt, 2,6 m breit und 0,5 m
hoch, gebildet. Das Tragverhalten ist wegen
des Zusammenwirkens mehrerer Tragglieder
sehr komplex. Die Rampen wirken teilweise
als an den Rippen angelenkte Durchlaufträger,
erzeugen aber auch erhebliche
Torsionskräfte, weil sie nur an einer Seite
befestigt sind. Im Ergebnis sind sie integrierter
Bestandteil des Tragwerks und wirken
auch als sehr steife Ringträger.
Drainage
Recuperation
of energy
22 Coupe sur la rampe
23 Élément de liaison
entre la rampe et la
poutre circulaire
24 Vue générale de la
rampe dans la
coupole
50
24
Les rampes
Les deux rampes de 1,6 mètre de large qui
montent en colimaçon à l’intérieur du
dôme sont équipées des deux côtés d’une
main courante et d’éléments techniques.
Elles sont reliées à une membrure sur deux
et fixées par un raccord rigide aux poutres
en caisson situées l’une au sommet (au niveau
du belvédère) et l’autre à la base de la
coupole. Ces rampes ont pour élément
structural une poutre en caisson en acier de
section trapézoïdale de 2,6 mètres de largeur
et 0,5 mètre de profondeur. Cependant,
l’interaction de plusieurs effets vient
compliquer la situation. En effet, si les rampes
se comportent en partie comme des
poutres continues portées par les membrures
de la coupole, elles sont également soumises
à d’importantes torsions en raison de
leur support unilatéral. En outre, elles forment
partie intégrante du dôme et font office
de poutres circulaires très rigides.

Because the ramps are used by visitors
during legislative sessions of the parliament,
noise reduction was an important aspect
of their design. This was achieved by
minimising the impact sound (due to footfall)
at source, and isolating the ramp
acoustically from other components. Effective
damping of the deck was achieved by
using a sandwich construction with a 4 mm
polyurethane blanket between the 15 mm
steel deck and a 4 mm steel cover plate.
The deck was also fitted with welded stiffeners
at approximately 0.5 m centres. Neoprene
pads were used to isolate the ramps
from the structure of the dome. At the ends
of the ramps, where the connections are
rigid, ‘silent blocks’ were used incorporating
bolts set in neoprene and interlocking
neoprene combs.
25
26
25, 26 Installation of
the ramp
27a Bearing detail for ribs
in floor +23,500
27a
27b Horizontal bearing
for ramp floor
+23,500
27c Noise reduction
details and principles
Weil die Rampen während der Plenarsitzungen
von Besuchern begangen werden,
war der Schallschutz ein wesentliches Kriterium
für ihren Entwurf. Er wurde durch eine
weitgehende Reduzierung des Trittschalls
an der Schallquelle und durch akustische
Trennung der Rampen von anderen Bauteilen
erreicht. Die Trittschalldämmung des
Fußbodens besteht aus einer 4 mm dicken
Polyurethanschicht zwischen 15 mm starken
Stahlblechen und einer 4 mm dicken
Stahl-Deckschicht. Der Fußboden wird außerdem
mittels geschweißter Bleche im Raster
von ca. 0,5 m ausgesteift. Zwischenlagen
aus Neoprene trennen die Rampen
akustisch vom restlichen Tragwerk der Kuppel.
An den Enden der Rampen, wo die
Verbindungen steif sein mußten, wurden
„silent-blocks“ eingesetzt, bei denen
Schrauben in Neoprene versenkt und Neoprene-Scheiben
verwendet wurden.
25, 26 Montage der
Rampen
27a Fußpunkt der Rippen
auf Ebene +23,500
51
Base plate
Les rampes étant ouvertes au public pendant
les séances de travail du parlement,
l’isolation phonique revêt une grande importance.
Pour ce faire, on a d’une part minimisé
l’impact sonore à la source (le bruit
des pas), et d’autre part isolé phoniquement
les rampes des autres éléments.
L’amortissement sonore du plancher a été
réalisé au moyen d’une structure sandwich
composée d’une couche en polyuréthanne
de 4 millimètres d’épaisseur glissée entre
une plaque d’acier de 4 millimètres et un
plancher en acier de 15 millimètres d’épaisseur.
En outre, le plancher des rampes a été
renforcé par des raidisseurs soudés présentant
un espacement entre-axes d’environ
0,5 mètre. Des patins de néoprène ont été
utilisés pour isoler les rampes de la structure
du dôme. Enfin, aux extrémités des rampes,
à l’endroit où les connections sont rigides,
on a placé des « silent-blocks » comportant
des écrous imbriqués en néoprène
et des peignes en néoprène.
Aufschaukelung V
Ratio of impedancy p=c .p /c .p =362 ---> Noise
1 1 2 2
reflection R=(p-1) 2 / (p+1) 2 =0,99
27b 27c
27b Fußpunkt der Rampen
auf Ebene
+23,500
27c Schallschutz. Prinzip
und Details
25, 26 Montage de la
rampe
27a Détail d’appui des
membrures dans le
plancher à l’élévation
+ 23,500
Low damping
elastomeric
material
Niedrigdämpfende
Elastomer-
Werkstoffe
High damping
elastomeric
material
Hochdämpfende
Elastomer-
Werkstoffe
Hydrolager
27b Support horizontal
pour le plancher de
la rampe à + 23,500
27c Détails et principes
de protection acoustique

Fabrication and Erection Fertigung und Montage
Computer-aided manufacture was vital to
the construction of the dome. For example
the complex geometry of the ramps means
that all plate elements, whilst appearing to
be similar, are in fact different. The approach
adopted was to maintain a constant
cross-section, but to vary other parameters
according to a single algorithm. All of the
helical elements were cut using numerically
controlled flame cutting, and assembled
using an adjustable template. After manual
tack welding the assembly was completed
using automatic welding. The triangular rib
sections were fabricated in a similar manner,
but using a welding robot.
28
29
Rechnergestützte Fertigung war für die
Konstruktion der Kuppel entscheidend. Für
die komplexe Geometrie der Rampen beispielsweise
erschienen alle Blechzuschnitte
gleich, waren jedoch tatsächlich verschieden.
Der Planungsansatz mußte der Forderung
nachkommen, bei einem gleichbleibenden
Querschnitt andere Parameter mit
einem einzigen Algorithmus zu entwickeln.
Alle Elemente der Helix wurden mit numerisch
gesteuerten Anlagen gebrannt und in
Vorrichtungen zusammengebaut. Nach manuellem
Heften wurden die Schweißverbindungen
mittels Schweißautomaten ausgeführt.
Die dreieckigen Rippenquerschnitte
wurden ähnlich gefertigt, hier kamen
Schweißroboter zur Anwendung.
30
52
28 Helix element
29 Hot extruded ring
channel before
welding
30 Fabrication jig
31 Welding robot
Fabrication et montage
La construction du dôme a largement fait
appel aux méthodes assistées par ordinateur.
Par exemple, du fait de la géométrie
complexe des rampes, toutes les plaques
qui, à première vue, paraissent identiques,
sont en fait différentes. Il a été décidé de
conserver la même coupe transversale mais
de varier les autres paramètres selon un algorithme
simple. Par ailleurs, tous les éléments
hélicoïdaux ont été découpés avec
un système d’oxycoupage à la flamme commandé
par ordinateur, puis assemblés à
l’aide d’un gabarit réglable. Après un pointage
manuel, un soudage automatique est
venu terminer l’assemblage. Les profils
triangulaires des membrures ont été fabriqués
de la même façon, mais à l’aide d’un
robot soudeur.
31
28 Rampenelement
29 Heißverformte
Ringteile vor dem
Zusammenschweißen
30 Vorrichtung für den
Zusammenbau
31 Schweißroboter
28 Élément hélicoïdal
29 Poutres avant assemblage
30 Ban de soudage
31 Robot d’assemblage

32
32 Rib element 32 Horizontalrippen 32 Élément de membrure
53

The small trapezoidal ring beams were
fabricated using a new technique of hot extrusion.
The beams had a cross-section of
210 x 100 mm and had to be fabricated to
very stringent standards of quality control
as they formed an integral part of the glazing
system. The cross-section were formed
by extruding two similar U-sections which
were then welded together along the
seams to form a trapezoidal profile.
Erection started with the installation of
the main ring beam at the base of the
dome. The double helix ramp elements
were then erected, supported by temporary
cantilevers extending out from a central
trestle. The dome’s lantern ring was then
positioned on top of the trestle, followed
by the erection of the ribs and the horizontal
ring elements. Finally the ramp and
dome elements were connected.
The construction took place within a very
tight time schedule, requiring close cooperation
between all parties.
33
33 Construction showing
helix and ribs already
installed
33 Kuppelmontage nach
Errichtung der Helix
Die kleineren, trapezförmigen Ringträger
wurden mittels eines neuen, heißen Strangpreßverfahrens
hergestellt. Die Träger haben
Querschnitte von 210 mm x 100 mm
und bei der Fertigung waren engste Toleranzen
gefordert, weil sie auch als Teil des
Verglasungssystems fungieren. Die Querschnitte
wurden durch Strangpreßverformung
zweier ähnlicher U-Profile gebildet,
die dann verschweißt wurden und den geforderten
Querschnitt bildeten.
Die Montage begann mit dem Ringbalken
am Fuß der Kuppel. Anschließend wurde
die Doppelhelix der Rampen errichtet.
Sie wurde von Rüstungen unterstützt, die
von einem zentralen Gerüstturm auskragten.
Am Kopf dieses Gerüstturms wurde
dann der Ring der Laterne abgesetzt und
daraufhin die Rippen und die Horizontalringe
montiert. Anschließend wurden die
Rampen an die Kuppelelemente angeschlossen.
Die Montage erfolgte in einem sehr
knappen Zeitrahmen, der eine enge Zusammenarbeit
aller Beteiligten erforderte.
33 Structure en cours de
construction où l’on
voit déjà en place les
éléments hélicoïdaux
et les membrures
54
Les petites poutres circulaires trapézoïdales
ont pour leur part été fabriquées selon
une nouvelle technique d’extrusion à
chaud. D’une section de 210 x 100 millimètres,
ces poutres devaient répondre à des
normes très strictes de contrôle de qualité
car ils forment partie intégrante du châssis
des panneaux de verre. La section trapézoïdale
a été obtenue en extrudant deux profilés
en U identiques que l’on a ensuite soudés.
La construction a commencé par l’installation
de l’anneau principal situé à la base
du dôme. Ce sont ensuite les éléments des
deux rampes hélicoïdales qui ont été montés,
portés en phase de chantier par des
poutres provisoires en porte-à-faux depuis
l’échafaudage central. L’anneau correspondant
au lanterneau de la coupole a ensuite
été placé au sommet de l’échafaudage, puis
les membrures ont été mises en place, suivies
par les éléments circulaires horizontaux.
Enfin, les rampes ont été reliées aux éléments
du dôme.
La construction de cette coupole a été
réalisée dans des délais très serrés, ce qui a
nécessité une étroite collaboration de tous
les corps de métier en présence.

34
35
34 Erection mount
35 Cross section through
the renovated Reichstag
36 Erection in progress
37 Internal cable crane
34 Montage
35 Querschnitt durch den
renovierten Reichstag
36 Montage
37 Seilverspannungen
34 Montage
35 Coupe transversale
sur le nouveau
Reichstag
36 Montage en cours
37 Outil de levage
55
36
37

The Result
The relation between the old and new has
been carefully handled, and a strong sense
of history has been maintained. The graffiti
of Russian soldiers has been preserved, and
war damaged stonework is juxtaposed
against new smooth walls, as a poignant
reminder of more troubled times past.
38
40
Schlusspunkt Épilogue
Auf den Dialog zwischen Alt und Neu wurde
sehr geachtet und historische Relikte
wurden sorgfältig bewahrt. Die Graffiti der
Russischen Soldaten wurden konserviert
und durch den Krieg beschädigte steinerne
Bauteile wurden bewußt als Erinnerung an
böse Zeiten gegen neue Glätte gestellt.
56
39
Dans le nouveau Reichstag, la relation entre
éléments anciens et nouveaux a été particulièrement
soignée, et une forte dimension
historique a été préservée. Ainsi, les graffiti
des soldats russes ont été conservés, tandis
qu’à côté des parois neuves et lisses sont
maintenus quelques pans de mur endommagés
pendant la guerre : témoignages
d’un passé douloureux.
38 South elevation
39 The roof terrace, the
dome and the entrance
to the public
lifts
40 Reichstag - view from
above
38 Südfassade
39 Dachterrasse, Kuppel
und Eingang zu den
öffentlichen Aufzügen
40 Reichstag, Luftbild
38 Élévation sud
39 Le toit-terrasse, la
coupole et l’accès aux
ascenseurs
40 Vue aérienne du
Reichstag

European Steel
Information
Sources
AUSTRIA
Österreichischer
Stahlbauverband *
Wiedner Hauptstraße 63,
A-1045 Wien
Tel: +43(1) 503 94 74
Fax: +43(1) 503 94 74227
BELGIUM
Agoria *
Diamant Building
Bld A. Reyers 80, B-1030 Brussels
Tel: +32(2) 706 79 62
Fax: +32(2) 706 79 66
Centre Belgo-Luxembourgeois
d’Information de l’Acier /
Staalinfocentrum
België-Luxemburg
Rue Montoyer 47, B-1000 Bruxelles
Montoyerstraat 47, B-1000 Brussels
Tel: +32(2) 509 14 11
Fax: +32(2) 511 12 81
CROATIA
Hrvatska Zajednica za Metalne
Konstrukcije *
Janka Rakuse 1, HR-10 000 Zagreb
Tel: +385(1) 614 4746
Fax: +385(1) 614 4744
CZECH REPUBLIC
Czech Constructional Steelwork
Association *
Krokova 4, 700 30 Ostrava-Zaboeh
Tel: +420(69) 67 82600
Fax: +420(69) 35 7730
DENMARK
Dansk Stålinstitut *
Kochsgade 31, DK-5100 Odense C
Tel: +45 66 13 08 88
Fax: +45 65 91 87 89
ESTONIA
Eesti
Teraskonstruktsiooniühing *
Ehitajate tee 5, 19086 Tallinn
Tel: +372 620 24 10
Fax: +372 620 24 05
FINLAND
Federation of Finnish Metal,
Engineering and Electro-technical
Industries *
Eteläranta 10, FIN-00130 Helsinki
Tel: +358(9) 19231
Fax: +358(9) 624462
Finnish Constructional
Steelwork Association
Eteläranta 10, FIN-00130 Helsinki
Tel: +358(9) 172 841
Fax: +358(9) 1728 4444
FRANCE
Syndicat de la construction
métallique de France *
20, rue Jean-Jaurès,
F- 92807 Puteaux Cedex
Tel: +33(1) 47 74 66 15
Fax: +33(1) 40 90 08 60
Centre technique industriel de
la construction métallique
(CTICM)
Domaine de Saint-Paul, BP 64,
F-78470 Saint-Rémy-les-Chevreuse
Tel: +33(1) 30 85 20 00
Fax: +33(1) 30 52 75 38
Usinor, Direction
développement construction
173-179, boulevard Félix-Faure,
93532 Aubervilliers Cedex
Tel: +33(1) 41 25 58 01
Fax: +33(1) 41 25 61 70
GERMANY
Deutscher Stahlbau-Verband
DSTV *
Sohnstraße 65, D-40237 Düsseldorf
Tel: +49(211) 6707 800
Fax: +49(211) 6707 820
Bauen mit Stahl e.V.
Sohnstraße 65, D-40237 Düsseldorf
Tel: +49(211) 6707 828
Fax: +49(211) 6707 829
HUNGARY
Magyarországi Acélszerkezet -
Gyártók Szövetsége (Magész)*
2400 Dunaújváros, Vasmü tér 1-3,
H-2401 Dunaújváros, Pf. 110
Tel: +36(25) 583 970, 583 639
Fax: +36(25) 583 525
ITALY
Associazione fra i Costruttori
in Acciaio Italiani *
Viale Abruzzi 66, I-20131 Milano
Tel: +390(2) 2951 3413
Fax: +390(2) 2952 9824
LUXEMBOURG
ProfilARBED Promotion and
Marketing *
Rue de Luxembourg 66,
L-4221 Esch-sur-Alzette
Tel: +352 5313 2130
Fax: +352 5313 2199
Europrofil
L-4221 Esch-sur-Alzette
Tel: +352 5313 3060
Fax: +352 5313 3095
57
NETHERLANDS
Samenwerkende Nederlandse
Staalbouw (SNS) *
Boerhaavelaan 40, Postbus 190
NL-2700 AD Zoetermeer
Tel: +31(79) 353 1265
Fax: +31(79) 353 1365
Bouwen met Staal
P.O.Box 29075, NL-3001 GB Rotterdam
Tel: +31(10) 411 04 35
Fax: +31(10) 412 12 21
NORWAY
Den Norske Stålgruppen *
Postboks 7072-Majorstua,
N-0306 Oslo 3
Tel: +47(22) 59 01 03
Fax: +47(22) 59 01 33
PORTUGAL
Associação Portuguesa de
Construção Metálica e Mista
(Cmm) *
Pálácio de Vila Flor,
Av. D. Afonso Henriques,
PT-4810-431 Guimarães
Tel: +351(253) 415 142
Fax: +351(253) 415 389
ROMANIA
Asociatia Producatorilor de
Constructii Metalice din Romania
(ACPMR) *
1 Piata Iancu de Hunedoara
RO-2750 Hunedoara
Tel: +40(54) 161 2121
Fax: +40(54) 717 650
SLOVENIA
Institut za Metalne
Konstrukcije*
Mencingerjeva 7, SI-1000 Ljubljana
Tel: +386(1) 280 2102
Fax: +386(1) 280 2151
SPAIN
Asociación para la Construcción
de Estructuras Metálicas*
Plaça de la Unió, 1 Edificio B 1° 2a ,
ES-08190 Sant Cugat del Vallés
Tel: +34(93) 589 36 36
Fax: +34(93) 590 82 49
Instituto Tecnico de la
Estructura en Acero
Pol. Industrial de Ordizia
C/Mallutz, Edificio 5,
ES-20240 Ordizia
Tel: +34(43) 88 74 76
Fax: +34(43) 88 76 22
SWEDEN
Swedish Institute of Steel
Construction *
Box 27751, S-115 92 Stockholm
Tel: +46(8) 661 0280
Fax: +46(8) 661 0305
SWITZERLAND
Stahlbau Zentrum Schweiz/
Centre Suisse de la
Construction Métallique *
Seefeldstraße 25, CH-8034 Zürich
Tel: +41(1) 261 89 80
Fax: +41(1) 262 09 62
TURKEY
Turkish Constructional Steelwork
Association *
Bahariye, Sair Latifi Sokak 29,
TR-81310 Kadikoy - Istanbul
Tel: +90(212) 285 1248
Fax: +90(212) 285 3814
UNITED KINGDOM
British Constructional
Steelwork Association *
4 Whitehall Court - Westminster,
London SW1A 2ES
Tel: +44(20) 7839 8566
Fax: +44(20) 7976 1634
Corus construction Centre
Frodingham House, Scunthorpe
North Lincolnshire DN16 1BP
Tel: +44(1724) 402 639
Fax: +44(1724) 404 224
The Steel Construction
Institute
Silwood Park, Ascot, Berks, SL5 7QN
Tel: +44(1344) 23345
Fax: +44(1344) 22944
ECCS General Secretariat
Avenue des Ombrages 32/20,
1200 Brussels
Tel: +32(2) 762 0429
Fax: +32(2) 762 0935
* ECCS member associations
Architecture Steel Stahl Acier is intended to provide
architects with a series of case studies of notable
buildings built with steel.
Editor
ECCS-European Convention for Constructional
Steelwork
The publication is managed by ECCS Committee AC9:
Architectural Aspects of Steel Construction.
English text
Roger Plank
German text
Peter Cziffer
French text
Eve Jouannais
Architectural drawings
Foster and Partners
Concept and lay out
Esko Miettinen, architect
Printed by
Libris 12/2001

Herausgeber dieser Auflage:
Stahlbau Zentrum Schweiz
Centre Suisse
de la Construction Métallique
Centrale Svizzera
per le Costruzioni in Acciaio
Telefon 01 / 261 89 80, Fax 01 / 262 09 62
info@szs.ch, http://www.szs.ch
Seefeldstrasse 25, Postfach, 8034 Zürich
The design for the renovation of the Berlin
Reichstag, the historic German parliament
building by Wallot from the year 1894, was
the subject of an international competition
which was won by Sir Norman Foster. The
winning scheme introduced radical
changes, following the new masterplan for
the city prepared by Axel Schultes, to retain
as much of Wallot’s original building as
possible. The principal feature of Foster’s
revised scheme was the replacement the
original dome, which was largely cosmetic
and badly damaged, by a huge transparent
hemisphere, with a central reflector
directing natural light into the building.
In Zusammenarbeit mit:
ECCS
CECM
E K S
Die früheren Ausgaben von «Bauen in
Stahl» sind auch als separate Bulletins im
roten Sammelordner erhältlich. Einzelnummern
werden laufend im Abonnement
versandt. Für weitere Auskünfte
und Bestellungen wenden Sie sich bitte
an die nebenstehende Herausgeber-
Adresse.
Der Entwurf für die Neugestaltung des Berliner
Reichstages, des historischen Deutschen
Parlaments, 1894 gebaut von Wallot,
war Gegenstand eines internationalen
Wettbewerbs, den Sir Norman Foster gewonnen
hat. Der Entwurf sah radikale Veränderungen
vor und folgte den städtebaulichen
Vorgaben von Axel Schultes für das
Regierungsviertel, die vorsahen, soviel als
möglich an historischer Substanz zu erhalten.
Das Hauptmerkmal von Fosters überarbeitetem
Entwurf war der Ersatz der alten,
ohnehin eher kosmetisch anmutenden und
überdies zerstörten Kuppel durch eine
hohe, transparente Kuppelstruktur mit einem
zentralen Reflektor, der natürliche Belichtung
in das Innere des Gebäudes leitet.
EUROPEAN CONVENTION FOR CONSTRUCTIONAL STEELWORK
CONVENTION EUROPEENNE DE LA CONSTRUCTION METALLIQUE
EUROPÄISCHE KONVENTION FÜR STAHLBAU
58
Architecture
Steel Stahl Acier
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vollständiger Quellenangabe gestattet.
Toute reproduction n’est autorisée qu’avec l’indication
complète de la source.
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soltanto con l’indicazione completa della provenienza.
Erscheinungsweise: mindestens 4 Ausgaben pro Jahr.
ISSN 0255-3104. Jahres-Abonnement Inland Fr. 25.- .
Versand:
Schück Söhne AG, Bahnhofstr. 24, 8803 Rüschlikon.
La rénovation du Reichstag à Berlin, bâtiment
historique du parlement allemand
conçu par Wallot en 1894, a fait l’objet
d’un concours international remporté par
Norman Foster. Le projet lauréat est l’occasion
de changements radicaux. Il s’inscrit
néanmoins dans le plan général de la ville
établi par Axel Schultes qui préserve autant
que possible le plan original de Wallot. Le
principal changement introduit par Foster
est la substitution de la coupole originale,
très endommagée, par une immense hémisphère
transparente agrémentée d’un réflecteur
central qui oriente la lumière naturelle
à l’intérieur du bâtiment.