Das Projekt. Diplomarbeit: Veranstaltungsbühne Kurzfassung

Transkript

1 Das Projekt In meiner Heimatgemeinde Bad Feilnbach gibt es ein Gelände, auf dem eine in den 1960er Jahren erbaute Skisprungschanze steht. Dieses Gelände liegt oberhalb des Ortskerns von Bad Feilnbach und man hat von dort einen fantastischen Blick auf den Ort und weit in das Land Bayern hinaus. Da aber seit vielen Jahren kein Sprungbetrieb mehr herrscht, was sowohl personelle als auch sicherheitstechnische Gründe hat, hatten einige engagierte Bürger die Idee, das Gelände für kulturelle Zwecke zu nutzen. Die Überlegung war nun, auf dem Gelände eine Freibühne zu errichten. Mit dieser Idee ist man dann an mich herangetreten und ich sah darin die Möglichkeit für ein Diplomarbeitsthema als Projekt des konstruktiven Ingenieurbaus, was auch meiner Vertiefungsrichtung an der HS Regensburg entsprach. Die Durchführbarkeit des Projekts wurde mir von Herrn Professor Springer bestätigt. Dieses Projekt bot mir die Möglichkeit mein in den letzten Jahren erworbenes Wissen praktisch anzuwenden sowie einiges an neuem dazu zu lernen. Vorstellung des Themas Die Diplomarbeit stellt eine statische Berechnung für eine dar. Hierzu habe ich verschiedenen Varianten geprüft. Wichtiges Kriterium für die Planung sollte der Umstand sein, dass die Konstruktion nicht zu aufwendig und kompliziert sein soll. Sie sollte nach Möglichkeit auch von freiwilligen Helfern und Bauhofsmitarbeitern der Gemeinde unter Anleitung eines örtlichen Holzbaubetriebs durchführbar sein. Außerdem sollte das Bauwerk natürlich nicht zu teuer sein. Es sind daher einige von mir am Anfang gemachte Entwürfe ausgeschieden. Die Konstruktion, mit der sich diese Arbeit befasst, entspricht meiner Meinung nach den oben genannten Kriterien. Sie stellt einen guten Kompromiss bezüglich Durchführbarkeit und Zweckerfüllung dar. Obwohl es sich um eine relativ einfache Konstruktion handelt, kann das Bauwerk seiner Aufgabe gerecht werden und als Ort kultureller Veranstaltung jeglicher Art dienen. Angaben zur Nutzung des Bauwerks Das Bauwerk dient als Bühne für sämtliche Veranstaltungen kultureller Art und soll besonders von den örtlichen Vereinen (Musikkapelle, Theaterverein, etc.) genutzt werden. Das Bauwerk soll ins Tourismuskonzept der Gemeinde Bad Feilnbach eingebunden sein. Von Seite der Gemeinde wird eine kostengünstige Lösung gefordert. Die Konstruktion sollte so beschaffen sein, dass ein Teil der Arbeiten durch Eigenleistung der Ortsvereine sowie des Bauhofes der Gemeinde erfolgen kann. In diesem Kontext ist die geometrische Form und das statische System zu wählen.

2 Der Entwurf Alternative Varianten und Begründung der Entwurfswahl Im Rahmen dieser Diplomarbeit habe ich mir intensiv Gedanken über die Beschaffenheit verschiedener n gemacht. Ich habe festgestellt, dass es aus architektonischer Sicht sehr viele unterschiedliche Formen und Möglichkeiten gibt. Um mich mit dem Thema Bühnen vertraut zu machen, habe ich mir etliche Bauwerke im südl. Bayern sowie im benachbarten Tirol angesehen und musste feststellen, dass von einigen Ausnahmen abgesehen, die meisten Bühnen relativ schlichte Konstruktionen sind. Das dürfte den kommunalen Kassen sowie der baulichen Durchführbarkeit geschuldet sein. Mein erster Entwurf hat sich an der sog. Zollinger Holzbauweise orientiert. Ich wollte einen frei auskragenden Spitz als Geometrie für die Bühne wählen. Leider wurde dieser Entwurf von Seiten der Gemeinde als zu aufwendig verworfen. Auch eine Variante mit Pultdach konnte sich nicht durchsetzten. Allgemein wurde zu etwas rundem tendiert, worauf ich dann die aktuelle Geometrie wählte. Als Inspieration hat mir dabei das Konzert der Gruppe Greenday gedient, die auf einer Bühne mit Segmentbogen aufgetreten wahren (München). Geometrie des Bauwerks Draufsicht FIRST Vorderansicht Erläuterung des statischen Grundkonzepts Hauptsystem zur Abtragung der vertikalen Lasten: Die Konstruktion besteht aus BSH- Bindern, die Bogenförmig ausgeführt werden. Siehe Darstellung

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4 Diese werden mit einer zweiteiligem Rahmenstütze mittels Stabdübeln zu einem Binder verbunden. Der zweiteilige Rahmenstab kann als Pendelstütze oder als Kragstütze ausgebildet werden. Der Binderabstand beträgt e= 2 m, da die Binder die Dachhaut unmittelbar tragen (Ausbildung des Bogens) und mit erheblichen Schneelasten zu rechnen ist. Hauptsystem zur Abtragung der horizontalen Lasten: Die räumliche Stabilität wird durch Aussteifungsverbände gewährleistet. Die horizontalen Kräfte werden durch Aussteifungsverbände in der Dach-und Wandebene in die Fundamente abgetragen. Fazit: Der Rahmen (BSH- Binder + zweiteilige Rahmenstütze) übernimmt die Aussteifung in Querrichtung des Bauwerks. Die Aussteifungsverbände steifen das Bauwerk in Längsrichtung aus. Skizze der stat. Grundkonzeption: räumliche Skizze (MegaCAD - Zeichnung) Räumliche Ansicht der Bühne siehe Darstellung

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6 Vorgehen bei der Bemessung Das Vorgehen der Bemessung der einzelnen Tragwerksteile lässt sich am Besten durch das Inhaltsverzeichnis darstellen. 3.1Dachschalung Tragfähigkeitsnachweis Belastung System Zweifeldträger Einfeldträger Bemessung Nachweis der Befestigung Vorgehensweise Belastung/ System/ Bemessung Bemessung Nagelbild Vorgehensweise Nachweis auf Herausziehen Entwurf Nagelverbindung Betrachtung der Mindestholzdicken Betrachtung der Einschlagtiefe Nachweis der Begehbarkeit Vorgehensweise Standartlastfall Sonderlastfall 3.2 BSH Binder Vorgehensweise Belastung System Bemessung Aussteifungsverband Prinzipskizze Belastung Ersatzlast aus Torsionsmoment Windlast Prinzip Ermittlung der Ersatzhöhe h w Windbelastung hintereinander liegende Bauteile...

7 Maximale Einzellasten Bemessung Aussteifungsverband Allgemeines Bemessung Anschluss Bemessung Pfosten Verbindungsmittel Aussteifungsverband Wandebene Rahmenbemessung Biegesteifer Rahmen mit Pendelstützen Vorgehensweise Belastung Imperfektion System Bemessung der Schnittgrößen Bemessung der Rahmenecken Geometrie der Verbindung Bemessung Dübelkreis Nachweis gelenkiger Rahmen mit Kragstützen neues statisches System Belastung/ Bemessung Ausbildung des Stützenfußes Bemessung des Stützenfußes Vorgehensweise Bemessung der U-Profile Querschnittskennwerte U Normalspannungsnachweis Schubspannungsnachweis Vergleichsspannungsnachweis Nachweis der Einbindetiefe Prinzip Bemessung der Einbindetiefe Nachweis Bemessung der Verbindungsmittel Umrechnung des Moments in ein Kräftepaar Abschernachweis Bolzen Nachweis der Lochleibungsfestigkeit Nachweis der Verbindung insgesamt Lochleibungsnachweis des Stahlprofils Nachweis auf Herausziehen...

8 Rahmenstütze System Belastung Bemessung Fundament... Persönliche Bewertung Für mich persönlich war die Diplomarbeit eine gute Gelegenheit, das im Studium erworbene Wissen auf ein konstruktives Thema anzuwenden. So habe ich mich besonders mit den Softwareprodukten der Firma Dlubal auseinandergesetzt und so die Grundlagen im Umgang mit diesen Programmen gelernt. Darüber hinaus musste ich mich intensiv mit dem CAD- Programm MegaCAD auseinandersetzten, um die Skizzen und Pläne zu erstellen. Besonders das konstruieren in 3D stellte mich vor große Herausforderungen. Die Diplomarbeit hat mir zudem geholfen, mein Wissen bezüglich statischer Grundlagen, konstruktive Details im Holzbau sowie dem Thema Lastermittlung zu erweitern. Als besondere Erfahrung kann ich zudem noch auf das Thema kommunale Entscheidungsprozesse verweisen. Es war für mich besonders interessant, den Ablauf kommunaler Entscheidungsprozesse aus der Nähe zu beobachten. Das hier erlernte wird mir in meiner weiteren beruflichen Laufbahn mit Sicherheit von nutzen sein. Abschließend möchte ich mich noch bei Herrn Professor Springer für die Betreuung der Diplomarbeit bedanken. In vielen Gesprächen und s bezüglich der Diplomarbeit konnte ich stets neue wertvolle Erkenntnisse gewinnen. Besonderer Dank gilt auch der Firma Dlubal (RSTAB), deren innovative Softwareprodukte mir das Arbeiten an der Diplomarbeit erleichtert haben. Ich ziehe somit eine sehr positive Bilanz.