Statische Berechnung mit passender Software

Lagerhalle mit außergewöhnlicher Deckenstärke

Die Lagerhalle in Schorndorf wurde komplett mit Frilo berechnet. Foto: Tim Kullmann

Die Ingenieure der Schatz projectplan GmbH haben neben der Architektur und der TGA der neuen Lagerhalle auch die Tragwerksplanung für das Gebäude verantwortetet. Dabei führten sie sämtliche statische Berechnungen mit der Software von Frilo durch.

Um ihre Designermöbel optimal lagern und ausstellen zu können, benötigte der Möbelhersteller Tojo ein neues Lagerhaus. Schnell wurde ein passendes Grundstück für den neuen Firmensitz in Schorndorf gefunden. Der Neubau hat eine Grundfläche von 1210 m². Den größten Teil der Gebäudefläche nimmt die Lagerhalle ein. Sie erstreckt sich über das Erdgeschoss und bietet mit einer Deckenhöhe von 9m reichlich Fassungsvermögen für das Mobiliar. Das Objekt samt Lagerbereich ist zudem komplett unterkellert. Das Untergeschoss wird zu einer Hälfte als zusätzlicher Lagerraum, zur anderen Hälfte als Tiefgarage genutzt. Das Herzstück des Gebäudes befindet sich mit dem lichtdurchfluteten Ausstellungsraum allerdings im dritten Obergeschoss. Um die statischen Berechnungen durchführen zu können, bildeten die Planer Bernd Weissinger und Florian Neher zunächst auf Basis eines zuvor in Allplan gezeichneten 3D-Modells die gesamte Konstruktion geschossweise mit dem Gebäudemodell GEO von Frilo nach. Anschließend ermittelten sie im gleichen Programm geschossweise den vertikalen und horizontalen Lastabtrag. Für die Gründung erfolgte basierend auf diesem Lastabtrag die genaue Bemessung aller geotechnischen Nachweise sowie die Bestimmung und die Festlegung der notwendigen Bewehrung in den Fundamentprogrammen FD+ und FDS+. Die Spannbettbinder unter dem Dach der großen Lagerhalle wurden mit dem Programm B8 berechnet. Für die Bemessung der Stützen aus Beton (B5+) und Stahl (STS+) kamen ebenfalls Lösungen von Frilo zum Einsatz.

Ein Anliegen des Bauherren stellte die Tragwerksplaner von Schatz projectplan allerdings vor eine besondere Aufgabe: Mit 50 kN/m² war eine ungewöhnlich hohe Nutzlast für die Decke über dem Untergeschoss vorgesehen. "Eine so hohe Nutzlast ermöglicht große Flexibilität bei der Gebäudenutzung, macht die Bemessung der Decke aber auch zu einer zentralen Herausforderung", sagt Bernd Weissinger, Bereichsleiter Statik bei der Schatz-Gruppe.

 

Die Darstellung der Überbaulasten im dritten Obergeschoss in GEO. Abb.: Schatz

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

Nach Durchführung aller Berechnungen ermittelte das Ingenieurbüro unter Einsatz des PLT eine notwendige Stärke von 35 cm für die Decke über Untergeschoss. Diese musste folglich jedoch mit reichlich Schubbewehrung versehen werden. Jene Schubbewehrung wurde mittels räumlich gebogener Rundstahlbügel geplant. Die erforderlichen Verlegeabstände und -hinweise wurden in Form von Ausführungsdetails im zugehörigen Bewehrungsplan entsprechend dargestellt.

Auch die beiden Decken, die mit dem Ausstellungsraum in Verbindung stehen, stellten das Ingenieurbüro vor eine Herausforderung. Die Fensterfront, die das drittes Obergeschoss ringsum umgibt, kragt an zwei der vier Seiten um 3,3 m und 2,8 m aus. Dieser vom Bauherr gewünschte, unterzugsfreie Überstand in Kombination mit einer stützenfreien Ausstellungsfläche führte dazu, dass auch die Decken über dem zweites Obergeschoss (38 cm) und insbesondere über dem Dach (45 cm) außergewöhnlich stark auszuführen waren. Erneut griffen die Ingenieure auf das Plattenprogramm zurück, um die erforderlichen Deckenstärken zu ermitteln, mit der die Standsicherheit gewährleistet und die Durchbiegungen an der Deckenkante auf ein Minimum reduziert werden.

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