HOCHHAUS KONSTRUKTIONEN JULIAN BODNER MARKUS GIANMOENA HANSPETER KALS
KONSTRUKTIVES GRUNDPRINZIP EQUITABLE LIFE BUILDEING ERBAUT: 1870 ETAGEN: 7 HÖHE: 40m KONSTRUKTION: MAUERWERK HOME INSURANCE BUILDING ERBAUT: 1885 ETAGEN: 10 (ab 1890: 12) HÖHE 42m (ab 1890: 54,9m) KONSTRUKTION: SKELETTBAU Oben: Typisches Pariser Haus aus der Zeit Haussmanns Grundriss des Parterre (Geschäfte) eines der oberen Stockwerke mit drei Bürgerwohnungen Links: die Idealvorstellung des Inneren eines gründerzeitlichen Benevolo Pariser 2000:849 Hauses KONVENTIONELLE KONSTRUKTIONEN SIND AUSGEREIZT NEUE KONSTRUKTIONEN SIND ERFORDERLICH
KONSTRUKTIVES GRUNDPRINZIP MAUERWERK SKELETT EIGENGEWICHT WINDLAST MOMENTENLINIE WIRTSCHAFTLICHKEIT VON MAUERWERKSKONST- RUKTIONEN IST MIT IHRER HÖHE BESCHRÄNKT DIE AUFLÖSUNG DES TRAGWERKES IN EIN SKELETT IST MITTELS NEUER MATERIALIEN MÖGLICH UND ERFORDERLICH DURCH DIE NEUE HOHE BAUWEISE TRETEN EXTREME WINDLASTEN AUF, DADURCH WERDEN BESONDERE AUSSTEIFUNGEN ERFORDERLICH
TRAGSYSTEME
TRAGSYSTEME RAHMEN (RIGID FRAME) Rahmensysteme mit Biegesteifen Verbindungen. Ableitung der Horizontalen Kräfte durch Biegung. Bis zu 25 Stockwerke möglich. AUSGESTEIFTE RAHMEN (BRACED FRAME) Stützen, Träger und Stäbe bilden ein Fachwerk. Können höhere Horizontalkräfte aufnehmen als einfache Rahmen. Hohe elastische Steifigkeit. WANDSCHEIBEN, GEKOPPELTE SCHEIBE (SHEAR WALL) Stahlplatten als Aussteifung Platten werden in einfache biegesteife Rahmen eingesetzt. Es können sehr hohe Horizontalkräfte aufgenommen werden.
Kern ZENTRISCHER KERN AUSMITTIGER KERN Kern Kern Kern W günstig W geringe Ausmitte W große Ausmitte VERFORMUNG: 100% VERFORMUNG: 150% VERFORMUNG: 240%
Deckensysteme Flachdecken Spannweiten bis 8,10m bei d~35cm, Reduktionen möglich bei Einsatz von Vorspannung (~20%) Geringe absolute Konstruktionshöhe Einfache, flexible Installationsführung Hohes Eigengewicht (Alternative -> Leichtbeton) Decken mit Unter- Überzug Einachsig gespannt (bis ca. 9m), Taktverfahren Teilfertigteile möglich (Filigrandecken) Erschwerte Leitungsführung unter der Decke (Aussparungen in Balken erforderlich) Relativ hohes Eigengewicht
Deckensysteme Rippendecken Spannweite 7-10m Schlechter Schallschutz Hohe Konstruktionshöhe Unregelmäßigen Grundrissen ungünstig Relativ geringes Eigengewicht Verbunddecke Spannweiten bis ca. 15m (Trägerhöhe!) Bleche können leicht von Hand verlegt werden Geringe Konstruktionshöhe Installationsführung aufwendig wg. Rippen Geringes Eigengewicht
Gründungen FRANKFURTER HOCHHÄUSER 1959-2003 FLACHGRÜNDUNG KOMBINIERTE PFAHLPLATTENGRÜNDUNG MANTELREIBUNG PFAHLGRÜNDUNG SPITZENDRUCK
Arten der Lastabtragung Anzahl der Geschosse John Hancock Tower World Trade Center Sears Towers Petronas Towers Jin Mao 100 CityCorp. C Chase Manhattan Bank of China 50 Schweizer National Lake Shore Appartments Seagram Building H+S-Bank First Leiter Reliance Olivetti Johnson Wax halbsteife Rahmen steife Rahmen Abfang-K. Krag-K. Abfang-K. und Röhre mit Diagonalaussteifung Rahmen Skelett + Scheiben Skelett + Rahmen- Streben Skelett + Streben- Fachwerk Mega- Fachwerk Hänge-K.»tube«mit Stützen Diagonalen- Fachwerk»tube«mit Kern»bundled tubetube in tube«+ Outrigger Mega- Stützen + Outrigger
Direkte Lastabtragung Skelettsysteme Scheibensysteme Röhrentragsysteme (Tubes) Seagram Building, Mies Van der Rohe 1958 torre pirelli, Gio Ponti 1958 John Hancock Tower, Fazlur Khan 1969
Indirekte Lastabtragung Abfangsysteme Kragsysteme Hängesysteme Olivetti Ausbildungszentrum, Egon Eiermann 1967-72 Johnson Wax Building, Frank Lloyd WRight 1939 John Hancock Tower, Fazlur Khan 1969
Megastrukturen und Tragsystem- Kombinationen Outrigger Mega-RaumfachWerke Petronas Towers, Cesar Pelli 1997 Bank of China, I.M. Pai 1990
CCTV- Building, OMA, peking, 2009 HÖHE: 234m ETAGEN: 54 NUTZUNG: BÜRO SYSTEM: MEGARAHMEN
TRAGWERK
TRAGWERK WIRD IN FASSADE SICHTBAR
La Tour D2, Anthony Béchu, Paris, 2014 HÖHE: 171m ETAGEN: 34 NUTZUNG: BÜRO SYSTEM: TUBE IN TUBE
GRUNDRISS
TRAGWERK
Sheraton Moon Hotel, MAD Architects, China, 2012 HÖHE: 102m ETAGEN: 24 NUTZUNG: HOTEL SYSTEM: SKELETTBAU MIT BETONKERN
GRUNDRISS
SCHNITT
Big Wood, michael green, wettbewerb 2013