Stahl-Leichtbauweise. Struktur + Material Testat 4, These 3 - Schichtaufbau / Tektonik / Details Mario Realini

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1 Struktur + Material Testat 4, These 3 - Schichtaufbau / Tektonik / Details Mario Realini Stahl-Leichtbauweise These Themen Es ist möglich eine wohnbare Box mit einer inneren Tragstruktur für Decke, Wände und Dach, ausschliesslich mit Stahl-Leichtweise zu konstruieren. Konzept // Statik // Anwendung // Fazit Konzept Statik Die Stahl-Leichtbauweise ist eine Ständerbauweise, die mit dünnwandigen, kaltgeformten C-, U- oder Z-Profilen ausgeführt wird. Die Blechdicken der Profile reichen von 0,6 mm bis 2,5 mm. Das Ständerwerk aus Profilen wird mit Plattenwerkstoffen beplankt. Die Wahl der verwendeten Plattenwerkstoffe sowie die Plattendicke orientieren sich an den bauphysikalischen Anforderungen, die an das Gebäude gestellt werden. Als Innenbekleidung werden bevorzugt Gipsfaser und Gipskartonplatten verwendet, da diese als Systembau in Verbindung mit dünnwandigen Ständerprofilen gute bauakustische Eigenschaften aufweisen, sie im Brandfall den Temperaturdurchgang auf die Metallständer reduzieren und ihre Oberflächen anstrich- und tapezierfähig ausgebildet werden können. In Stahl-Leichtbauweise können Gebäude bis zu einer Höhe von vier Geschossen errichtet werden. Höhere Wohngebäude werden in der Regel in Stahl-Skelettbauweise errichtet. Die grössten Vorteile in der Stahl-Leichtbauweise sind das geringe Gewicht und die Möglichkeit der Herstellung von nicht brennbaren Konstruktionen. Das Tragsystem des Ständerwerks mit Stahl- Leichtprofilen wird analog zu den Konstruktionen anderer Ständerbauweisen erzeugt. Senkrechte Ständer werden am Fusspunkt in eine U-Schiene eingestellt und am Kopfende wiederum von einer U-Schiene zusammengehalten. Diese verteilt die vertikal auftreffenden Lasten auf die Ständer. Horizontale, tragende Elemente werden je nach Konstruktionsart entweder über Konsolen angeschlossen oder zwischen die vertikalen Elemente gelegt. Aus statischer Sicht unterscheiden sich Stahl- Leichtbauweisen wesentlich von Skelettbauten. Die Last wird nicht über ein Skelett abgetragen, dass unabhängig von der abschliessenden Gebäudehülle ist, sondern das Tragwerk besteht Modellaufnahmen Projekt mit den ersichtlichen inneren Gitterstrukturen. Last in Tafelebene. Last senkrecht zur Tafelebene.

2 aus flächenhaften Bauteilen, die gleichzeitig tragende und raumabschliessende Funktion haben. Die Beplankung wird auf dem Ständerwerk aus den Profilen befestigt. Dadurch entsteht ein Verbundbauteil, eine so genannte Tafel. Diese Tafel ist in der Lage, Lasten sowohl in ihrer Ebene, als Scheibe, wie auch senkrecht dazu, als Platte, abzutragen. Die Systembauweise aus kaltverformten, dünnwandigen Profilen mit einer aufgebrachten Beplankung kann somit sowohl für horizontal als auch für vertikal tragende Bauteile eingesetzt werden. Die Steifigkeit der als statisch wirksame Beplankung zugelassenen Werkstoffe ist so gross, dass bei ausreichender Befestigung ein Knicken oder Biegedrillknicken der Kaltprofile in der Wandebene ausgeschlossen werden kann. Gleichzeitig werden die Wandtafeln zur vertikalen Lastabtragung und zur Gebäudeaussteifung gegen Horizontallasten, die durch Wind und unplanmässige Schiefstellungen der druckbeanspruchten Wände entstehen, genutzt. Entscheidend dafür ist die Art, Dicke und Ausführung der Beplankung des Ständerwerks. Jede Wandscheibe stellt in ihrer Längsrichtung ein einwertiges Auflager für die lastverteilende Deckenscheibe dar. Die am Kopf der jeweiligen Wandscheibe angreifende Horizontallast wird über ein Kräftepaar (Zug und Druck) sowie eine Querkraft am Wandfuss abgetragen. Konstruktiv muss deshalb durch ausreichend dimensionierte Zugverankerung der Bodenprofile sichergestellt sein, dass sowohl die Zugkräfte in die Bodenplatte, bzw. in das darunter liegende Geschoss als auch die Querkräfte in die folgende Deckenscheibe weitergeleitet werden könne. Aussteifungen eines Gebäudes mit Wand und Deckenscheiben. Aussteifungen mit Kreuzen und Wandscheiben. Quelle: Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf

3 Anwendung Anschluss Wand an Decke Vertikallattung als Hinterlüftung Ständerkonstruktion aus C-Profile, ausgedämmt mit 160mm Mineralwolle Horizontallatung als Installationsraum, Bodenaufbau Bodenbelag Querlattung über C-Profile, Trägerkonstruktion aus C-Profile, ausgedämmt mit Mineralwolle Querlattung als Hinterlüftung Schattenfuge Dämmeinlage Z-Stahlwinkel punktuell befestigt als Auflager Fliegengitter 4-Kantrohr als Rahmen

4 Anwendung Anschluss Wand an Dach Dachaufbau Dachaufbau Extensivbegrünung Filterplatte Abdichtungsfolie Extensivbegrünung Filterplatte Querlattung über C-Profile, Abdichtungsfolie ausgedämmt mit XPS Querlattung Trägerkonstruktion über C-Profile, aus C-Profile, ausgedämmt mit 160 mm XPS Mineralwolle Dämmung Trägerkonstruktion XPS, aus C-Profile, ausgedämmt mit 40 mm Mineralwolle Dampfbremse Dämmung XPS, ausgedämmt Lochblech mit mit Muster 40 mm Mineralwolle Dampfbremse ~ 80 m 20 mm ~ 5 mm 80 m 20 5 mm 50 mm mm mm 40 mm Vertikallattung als Hinterlüftung Lochblech Ständerkonstruktion mit Musteraus C-Profile, Vertikallattung ausgedämmt mit als 160mm Hinterlüftung Mineralwolle Ständerkonstruktion Horizontallatung als Installationsraum, aus C-Profile, ausgedämmt mit 160mm 40 Mineralwolle Horizontallatung als Installationsraum, 3 mm 160 mm 50 mm

5 Anwendung Anschluss Wand an Dach, mit Fensteröffnung Dachaufbau Dachaufbau Extensivbegrünung Filterplatte Extensivbegrünung Abdichtungsfolie Filterplatte Querlattung Abdichtungsfolie über C-Profile, ausgedämmt Querlattung über mit 50 C-Profile, mm XPS Trägerkonstruktion ausgedämmt mit 50 aus mm C-Profile, XPS ausgedämmt Trägerkonstruktion mit 160 aus mm C-Profile, Mineralwolle Dämmung ausgedämmt XPS, mit Mineralwolle ausgedämmt Dämmung XPS, mit 40 mm Mineralwolle Dampfbremse Lochblech Dampfbremse mit Muster ~ 80 mm 20 ~ 80 mm mm 520 mm 505 mm 40 mm 40 mm Vertikallattung als Hinterlüftung Ständerkonstruktion Vertikallattung als Hinterlüftung aus C-Profile, ausgedämmt Ständerkonstruktion mit 160mm aus C-Profile, Mineralwolle Horizontallatung ausgedämmt mit als 160mm Installationsraum, Mineralwolle ausgedämmt Horizontallatung mit als 40 Installationsraum, mm Mineralwolle ausgedämmt Lochblech mit mit Muster 40 mm Mineralwolle Pläne: Lochblech Mario Realini mit Muster 160

6 Anwendung Anschluss Wand an Decke, mit Fensteröffnung Vertikallattung als Hinterlüftung Ständerkonstruktion aus C-Profile, ausgedämmt mit 160mm Mineralwolle Horizontallatung als Installationsraum, Bodenaufbau Bodenbelag Querlattung über C-Profile, Trägerkonstruktion aus C-Profile, ausgedämmt mit Mineralwolle Querlattung als Hinterlüftung 20 mm Stahlwinkel 9/7.5/0.5cm als Anschlag befestigt Dämmeinlage mit Silikonfuge Fliegengitter 4-Kantrohr als Rahmen Z-Stahlwinkel punktuell befestigt als Auflager

7 Anwendung Anschluss Wand an Fensteröffnung, Leibung aussen innen Fazit Mit der Stahl-Leichtbauweise lässt sich sehr gut schlüssige und einheitliche Details lösen. Besonders bei den Bauteilanschlüssen wie Wand an Decke und Dach lässt sich gut lösen. z.b. gerade für einen Dachrandabschluss, kann auch ein C-Profil verwendet werden, wenn es aufgestellt wird. Dieses kann dann zu einem Rahmen zusammengeschweisst werden, auf das Dach gestellt ergibt dies dann einen Dachrandabschluss. Einen gleichen Rahmen zusammengestellt aus C-Profilen dient auch als Auflager für Träger der Decke oder auch Flachdach. Vertikal angewendet ermöglich die C-Profile eine Ständerkonstruktion für die Aussenwände. Die Profile liegend, ergibt quasi eine Schiene, in der z.b. die Ständer für Aussenwand hineingestellt werden können für die Befestigung. Je nach Lage der C-Profile, ob stehend oder liegend, können verschiedenste Details am Bau gelöst werden.

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