Bachelorarbeit Jana Kaufmann

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Diplomandin
Jana Kaufmann
Betreuer
Prof. Dr. Markus Knobloch
Experte
Dipl.-Ing. Pascal Lequime
Disziplin
Stahl- und Verbundbau
Jahr
2013
Aufstockung bestehender Gebäudesubstanz
Aufstockung eines Wohngebäudes in Münchenstein
In Münchenstein im Kanton Basel-Landschaft ist die Aufstockung eines bestehenden, viergeschossigen Wohngebäudes geplant. Das Holztragwerk des bestehenden Gebäudes weist keine Tragreserven auf und kann daher für den Lastabtrag der Aufstockung nicht ­genutzt werden. Aus diesem Grund sollen die zusätzlichen zwei Geschosse als Stahlkonstruktion realisiert werden.

Das bestehende Wohngebäude in Münchenstein erhält zwei zusätzliche Geschosse, die jeweils 3 m hoch sein sollen. Mögliche Tragkonstruktionen dafür wurden im Rahmen eines Variantenstudiums untersucht.

Insbesondere unterschiedliche Möglichkeiten für Geschossdecken, Konstruktionen, Spannweiten und Stützenraster wurden analysiert. Dafür wurde das Gesamtsystem der geplanten Aufstockung in verschiedene Teilsysteme zerlegt. Die analysierten Varianten für die Geschoss­decken waren Holz-, Holz-Beton-Verbund-, Stahl-/Spannbeton- oder Stahl-Beton-Verbundkonstruktionen. Neben der Materialisierung waren unterschiedliche Anordnungen von Primär- und Sekundärträgern Gegenstand der ­Untersuchung.

Einen weiteren Aspekt des Variantenstudiums stellte die Stahlkonstruktion ausserhalb des bestehenden Gebäudes dar. Dabei war besonders auf die Ästhetik Rücksicht zu nehmen. Bei der Anordnung der Stützen war darauf zu achten, dass möglichst wenig Fenster des bestehenden Gebäudes verdeckt werden.

Der Variantenvergleich zeigte, dass ein Fachwerk an der Gebäudevorderseite, regelmässig angeordnete Aussenstützen aus Stahlhohlpro­filen und Stahl-Beton-Verbunddecken die Anforderungen an das Tragwerk der Aufstockung bestmöglich erfüllen. Diese Variante wurde deshalb im Rahmen eines Vorprojekts weiter­bearbeitet.

Aufgrund der Höhe und der Stützweiten werden für alle Stützen ausserhalb des Gebäudes quadratische Hohlprofile eingesetzt. Sie sind gelenkig an den Bereich der Aufstockung angeschlossen, und die Gebäudeaussteifung erfolgt hier über Kreuzverbände.

Die Aufstockung selber besteht aus Stahlpro­filen, die alle biegesteif untereinander angeschlossen sind. Um die teilweise grossen Spannweiten zu überbrücken, werden im Bereich der Aufstockung sogenannte Vierendeelträger geplant. Diese tragen die Lasten ohne Diagonalverbände im Gebäudeinnern ab und beeinträchtigen somit nicht die Nutzung.

Die Geschossdecken werden als Stahl-Beton-Verbundkonstruktionen ausgeführt – eine einfach realisierbare und wirtschaftliche Lösung. Da das bestehende Gebäude keine Lasten aufnehmen kann, ist eine Spriessung der ersten Geschossdecke über dem bestehenden Gebäude im Bauzustand nicht möglich. Für die erste Decke müssen ­daher grössere Stahlprofile eingesetzt werden. Die übrigen Geschossdecken können im Bauzustand völlig abgespriesst werden. Dies ermöglicht die Verwendung von kleineren Stahlträgern und bewirkt dadurch eine grössere Raumhöhe in den Wohnungen.


Durch eine computergestützte Bemessung konnten die Nachweise für die Gefährdungsbilder Nutzlast, Wind und Erdbeben erbracht werden. Zudem wurden die wesentlichen Anschlüsse und Knotenpunkte entworfen und bemessen.
 
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