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Fachgebiet Tragkonstruktionen

Exkursion Tragkonstruktionen IISPORT INSIDE

2 IMPRESSUM

Exkursion Tragkonstruktionen II31.05. - 04.06.2011Dieser Reader steht digital (und in Farbe)unter http://fgt.ieb.kit.edu zur Verfügung.

Institut Entwerfen und BautechnikFachgebiet Tragkonstruktionen (FGT)Englerstr. 776131 Karlsruhe

Tel. +49 (0)721 608 42 183

KIT - Karlsruher Institut für Technologie

4 ExKURSIonSaBlaUF

Dienstag 31.05.2011

06:30 Uhr Treffen und abfahrt10:30 Uhr St. Jakob-Park Stadion 12:30 Uhr Stadtspaziergang14:30 Uhr Schweizerisches architekturmuseum16:00 Uhr abfahrt in Basel18:00 Uhr ankunft luzern

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BaSEl

lUZERnMittwoch 01.06.2011

08:00 Uhr abfahrt in luzern09:30 Uhr letzigrund Stadion12:30 Uhr abfahrt in Zürich14:00 Uhr Swisspor arena

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InnSBRUCK

DaVoS

MÜnCHEnSamstag 04.06.2011

08:30 Uhr auschecken09:30 Uhr olympiastadion15:30 Uhr allianz arena18:00 Uhr abfahrt in München22:00 Uhr ankunft in Karlsruhe

Freitag 03.06.2011

08:30 Uhr auschecken12:00 Uhr Tivoli Stadion15:00 Uhr abfahrt in Innsbruck17:30 Uhr ankunft in München

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Donnerstag 02.06.2011

08:30 Uhr Treffen und abfahrt13:00 Uhr Vaillant arena15:30 Uhr abfahrt Davos18:00 Uhr ankunft Innsbruck

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06:30 Uhr Treffen und abfahrt10:30 Uhr St. Jakob-Park Stadion12:30 Uhr Stadtspaziergang14:30 Uhr Schweizerisches architekturmuseum16:00 Uhr abfahrt in Basel18:00 Uhr ankunft luzern

DIEnSTaG31.05.2011

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Tragstruktur: Querschnitt Stadiondach 1:160, Grundriss Dachtragwerk 1:1000

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ST. JaKoB PaRK

Stadion St. Jakob-Park

St. Jakobs-Strasse 3954052 Basel

architekt: Herzog & de MeuronTragwerk: Eröffnung: 2001

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Der St. Jakob-Park befindet sich im Süden der Stadt Basel, in nächster nähe zur Gren-ze zum Kanton Basel-landschaft. Er ist Teil des Sportzentrums St. Jakob und verfügt über eine hervorragende Verkehrsanbindung.

Im St. Jakob Park befinden sich ein Shopping Center, welches sich über 3 Etagen erstreckt und ca. 50 Läden auf einer Verkaufsfläche von 20.000 m² beherbergt.Des Weiteren beinhaltet die anlage eine Se-niorenresidenz mit 107 appartements und als Besonderheit bietet der FC Basel im Stadion eine kostenfreie loge für die Senioren an.Um das Konzept der „Mantelnutzung“ zu voll-enden wurde an der ostseite des Stadions ein Wohn- & Businessturm errichtet. Höhe: 71mBürofläche: 5.700m²Wohnfläche: 4.626m² (37 Wohnungen)

4.360 Polycarbonat-lichtkuppeln sind über eine Zwischenkonstruktion aus aluminium auf

das Fassadentragwerk geklemmt. Das Trag-werk besteht aus Stahlhohlprofilen in Pfosten-Riegelbauweise und ist in der Betonkonstruk-tion verankert.

Die Fassade ist mit ETFE Folienkissen einge-kleidet. Die länglich angeordneten transluzen-ten Folienkissen sind in der Regel 24m lang und 4m hoch. nachts wird die Fassade mit Hilfe von Fl-leuchtmitteln rot beleuchtet. Die 5.300 qm große außenhaut besteht aus meh-reren Folienlagen, wobei die äußerste translu-zent ist und das Zusammenspiel aus licht und Farbe ermöglicht.Das Stadiondach wird von 74 Stahlfachwerk-trägern mit einer länge von 26,5 m und einem abstand von 8 m getragen. Die Fachwerkträ-ger sind über Pfetten, Stirnfachwerkträger, Windverbände und Zugglieder mit einander verbunden. Jeder dieser Träger wird durch zwei abstützungen getragen. Die innere Stüt-ze aus Vollstahl hat einen Durchmesser von 18 cm und ist auf dem oberen Tribünenträ-

11ST. JaKoB PaRK

ger abgestellt. Je nach Standpunkt des Be-trachters wird sie kaum wahrgenommen. Die obere abstützung besteht aus vorgefertigten Betonteilen und ist Teil des oberen Tribünen-trägers. Die Horizontallasten welche durch Wind und Erdbebeneinwirkungen entstehen, werden von aussteifenden Verbänden in der Dachebene übernommen. Die Dachstruk-tur ist heute nicht sichtbar. Das liegt an den Membranen auf der ober- und Unterseite des Dachs. oben besteht diese aus einem gewell-ten Stahlblech. Und unten hat man wegen der akustik ein lochblech gewählt, welches mit Mineralwolle an der Dachunterseite isoliert ist.Der Sägeträger der oberen Tribüne ist auf Grund seiner zentralen Position einer der Schlüsselbauteile des Stadions. Einerseits Trägt er die lasten des Stadiondachs ab und übernimmt andererseits die dynamischen Ein-wirkungen durch die Zuschauer und sorgt da-mit für ausreichende Steifigkeit. Die Konstruk-tion besteht aus vorgespannten Elementen. Diese Rahmenkonstruktionen leiten die anfal-

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Schritt 4: Zwischen die Tribünenrahmen ka-men dann die Elemente aus Beton Schritt 5: Darüber zuerst der StahlbauSchritt 6: Dann das StahldachSchritt 7: Und zum Schluss die Fassade

Erst zum Bauende wurde dann das alte Dach demontiert. außer an den Ecken wo das Dach für die neue neigung abgerissen wurde blie-ben alle Plätze während des Umbaus über-dacht. Das neue Dach ist 14m höher als das alte. Insgesamt hat der Umbau um die 18 Mio Euro gekostet. Die neue Tribüne hat 18 Sitz-reihen neue Cateringstände und WC-anlagen Die Montage der Elemente erfolgte mit Hilfe von 2 Mobilkränen vom Stadioninneren aus.Durch das Versetzen der 300kn schweren Träger verursachte der Kran abstützungslas-ten von 1Mn auf die Flachpilzdecke. Tempo-räre Schwerlaststützen die nach den Monta-gearbeiten wieder demontiert wurden leiteten diese lasten in den Baugrund ein.

lenden horizontalen und vertikalen lasten in die darunterliegenden Decken und biegesteife Rahmen aus ortbeton ab. In Querrichtung der Tribüne wird die Stabilität durch Verbände aus Stahl erreicht. auf Grund der neigung der in-neren Stahlstütze und des geringen abstands der beiden Dachabstützungen (kleiner Hebel-arm) entstehen beim äußeren Dachauflager große horizontale und vertikale Auflagerreak-tionen. Ein weiteres statisches und gestalteri-sches Element ist die 9 m hohe Stützscheibe. Sie ist biegesteif mit dem Sägeträger und dem darunterliegenden ortbetonrahmen verbun-den. Zur EM 2008 wurde das Stadion ausgebaut. Eine dritte Tribüne wurde hinzugefügt. Der ausbau erfolgte dann in 7 Schritten:

Schritt 1: Zwei Mikropfähle wurden jeweils im abstand von 8m errichtet. Schritt 2: Darauf wurde erst der untere Tribü-nenrahmen und im dritten Schritt dann der obere Tribünenrahmen gesetzt

13ST. JaKoB PaRK

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KaRTE - STaTIonEn DES SPaZIERGanGS

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STaDTSPaZIERGanG

EISlaUFHallE ST. JaKoB aREnaREGEnT lIGHTnInG CEnTER

SBB STEllWERKPETER MERIan HaUS

ElSÄSSERToR

16 EISlaUFHallE ST. JaKoB aREna

17REGEnT lIGHTnInG CEnTER

18 SBB STEllWERK

19PETER MERIan HaUS

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Schweizerisches architekturmuseumSteinenberg 7CH-4001 Basel

www.SaM-BaSEl.org

S aM

lanDSCHaFT UnDKUnSTBaUTEn

Ein persönliches Inventar von Jürg Conzett.Fotografiert von Martin Linsi

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Infrastrukturbauten prägen das Bild der Schweiz, sie sind, nicht zuletzt historisch ge-sehen, für die Kohäsion des landes von zen-traler Bedeutung. Die albulabahn, der Sus-tenstrasse oder die Brücken von Hans Ulrich Grubenmann und Robert Moser, Robert Maill-art, alexandre Sarrasin und Christian Menn gelten als Meisterwerke des Ingenieurbaus, die sich mit architektonischer ambition in die landschaft einschreiben. Doch daneben existieren unzählige Kunstbauten – Brücken, Stege, Tunnel, Stützmauern, Strassen –, die kaum je aufmerksamkeit erfahren und höchs-tens beiläufig wahrgenommen werden.Die in der ausstellung präsentierten Fotogra-fien sind Resultat verschiedener gemeinsa-mer Streifzüge des Ingenieurs Jürg Conzett und des Fotografen Martin linsi durch die Schweiz. Bewusst treten dabei Inkunabeln des Ingenieurbaus zu unspektakulären Kunst-bauten: Massgeblich war die subjektive Sicht eines prominenten Ingenieurs auf Werke und Vorbilder, welche nicht zuletzt die eigene ar-

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beit inspirieren. Daher werden Fotos von Con-zetts eigenen Brücken den historischen Inspi-rationsquellen beigesellt.Das S aM Schweizerisches architekturmu-seum zeigt die als Schweizer Beitrag für die architekturbiennale 2010 in Venedig erarbei-tete ausstellung in einer an die Räumlichkei-ten des Museums angepassten Version. Von den städtischen agglomerationsräumen um Basel und Zürich führt die imaginäre Reise in den ausstellungsräumen durch Graubünden, über die Sustenstrasse und schliesslich in die Kantone Tessin und Wallis. Bänke laden zum Verweilen ein – und zum lesen der ausstel-lungszeitung, in der Jürg Conzett seine Sicht der ausgewählten Infrastrukturbauten erläu-tert; Bild und Text werden von ihm als Einheit verstanden.Waren es im 19. Jahrhundert primär die in-genieurtechnischen Innovationen, welche Brückenbau sowie Eisenbahn- und Strassen-trassierungen prägten, so rückte mit der auf-kommenden Heimatschutzbewegung die Fra-

ge einer landschaftsadäquaten Gestaltung in den Vordergrund.Der romantisierenden Konzeption der albula-bahn folgte später – inspiriert von Vorstel-lungen des deutschen ‹landschaftsanwalts› alwin Seifert – das Bemühen, Strassen so anzulegen, dass der Blick in die landschaft inszeniert wurde, wie die Sustenpassstrasse oder die unter Beratung von Rino Tami ge-plante autobahn im Tessin beweisen. Viele Bauten dienen mithin nicht nur einer efffizien-ten Wegeführung, sondern besitzen auch eine touristische Komponente: Sie ermöglichen die Wahrnehmung der landschaft – und wollen selbst im Zusammenspiel mit dieser wahrge-nommen werden. Fragen der Ästhetik besit-zen in der ausstellung die gleiche Bedeutung wie jene der speziellen konstruktiven lösung. Der Weg ist das Ziel, das gilt auch und gerade bei Reisen durch die Schweiz.

Hubertus adam

SCHWEIZERISCHES aRCHITEKTURMUSEUM

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Jugendherberge lUZERnam RotseeSedelstrasse 12CH-6004 luzernTel: 041 41 420 88 00Fax: 041 41 420 56 [email protected]\luzern

lUZERn

KonTaKT DER UnTERKUnFT

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MITTWoCH 01.06.2011

08:00 Uhr abfahrt in luzern09:30 Uhr letzigrund Stadion12:30 Uhr abfahrt in Zürich14:00 Uhr Swisspor arena

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architekten: Bétrix & ConsolascioFrei & Ehrenspringer

Tragwerk: Walt + Galmarini aGEröffnung: 2007

ZÜRICH

lETZIGRUnD STaDIon

letzigrund Stadion

Badenerstrasse 5008048 Zürich

32 ZÜRICH

Im Vorfeld der Fußballeuropameisterschaft 2008 entwickelte sich in Zürich die Frage nach einem neuen Stadion. nachdem ein Entwurf auf einem anderen Gelände in Zürich abge-lehnt wurde, fiel die Entscheidung, den Stand-ort des alten Stadions letzigrund beizubehal-ten, das alte Stadion von 1925 abzureißen und in der Rekordbauzeit von 1 ½ Jahren ein neues entstehen zu lassen.Der Entwurf des Stadionneubaus der architek-ten Bétrix & Consolascio in Zusammenarbeit mit Frei & Ehrensperger zeichnet sich neben dem um 7 m tiefer gelegten niveau der Spiel-fläche vor allem durch die Stahlkonstruktion des Daches aus.Der neubau, der dann am 30. august 2007 offiziell eröffnet wurde, war während der Fuß-balleuropameisterschaft 2008 austragungsort von drei Vorrundenspielen.Heute wird das Stadion in erster linie für Heimspiele der Super-league der ansässigen Vereine und für verschiedene leichtathletik-veranstaltungen genutzt.

33lETZIGRUnD STaDIon

Das Stadion liegt inmitten eines Wohn- und Gewerbequartiers und fügt sich durch seine städtebauliche ausformulierung in das Gebiet ein. Der Stadioninnenraum ist um 7 Meter im Untergrund versenkt und erhebt sich dadurch nur maximal 14 Meter gegenüber der Stadt, was vergleichbar ist mit umliegenden 4-ge-schossigen Wohnhäusern.Das Stadion ist kein aufdringliches Stadion – es schottet sich nicht, wie viele andere Stadi-en nach außen ab, sondern ist sehr offen und zurückhaltend gestaltet. Es kann außerhalb des Terminplans jederzeit besichtigt werden und besitzt weiterhin ein täglich geöffnetes Restaurant.Die für das Stadion wichtigen nebenräume sind alle auf der Westseite angelegt. Hier ist das Stadiondach höher als auf der Gegensei-te, wodurch ein dynamisches oval entsteht.

Die Geometrie des Daches wird durch die an-ordnung der lichtmasten bestimmt, die alle den gleichen abstand besitzen sollten und we-

sentlich zum äußeren Erscheinungsbild des Stadions beitragen.31 sogenannte schlanke „tanzende“ Stützen-paare aus Stahl stehen auf der Umgangsram-pe und tragen das bis zu 33 Meter weit auskra-gende Dach – die bisher größte auskragung eines Bauwerks in der Schweiz. Dadurch be-findet sich keinerlei Stütze in den Zuschauer-rängen, so dass freie Sicht auf das Spielfeld von allen Plätzen gewährleistet ist. an der Unterseite wird das Dach durch eine feingliedrige lattung aus Robinienholz er-gänzt, wodurch das weitere Stahltragwerk von unten nicht mehr zu sehen ist.

Haupttragelemente des Stahldaches bilden 31 unterschiedliche Vollwandbinder, die als Ein-feldträger mit Kragarmen ausgebildet sind und auf jeweils einem der 31 Stützenpaare auflie-gen. Dabei beträgt die maximale Gesamtlän-ge eines solchen Binders 42 Meter.Die Stützen des Stadiondaches wurden als Verbundstützen ausgeführt. Sie stehen nicht

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Höhen des Stadions und die unterschiedli-chen Verdrehungen der Stützen, gleicht keine Stütze einer anderen und es gibt insgesamt 62 unterschiedlich geformte Stützen mit über 10.000 unterschiedlichen armierungspositio-nen.Weiterhin besteht die Tragkonstruktion aus einem biegesteif durchlaufenden Pfettensys-tem, welches sich auf die Hauptträger aufla-gert und das statische System vervollständigt.Insgesamt handelt es sich um ein relativ ein-faches statisches System, das aber durch das extreme Hebelarmverhältnis der Hauptträger anspruchsvoll und durch die ausbildung der Stützen recht aufwendig wird.

Zusammenfassend stellt das offene, freundli-che Stadion einen sympathischen Kontrapunkt zu den „Kesseln“ der modernen Fußballare-nen dar und wird von den Fans, Besuchern und anwohnern sehr gut angenommen.

ZÜRICH

nur schräg, wobei jede schon in eine andere Richtung zeigt, sie sind auch noch in sich ver-dreht und besitzen einen über die ihre länge veränderlichen Grundriss. Die Verdrehung ist Resultat der unterschiedlichen Geometrien des Tribünenkörpers und des Daches, die auf verschiedenen Radien und Zentren basieren. Die architektonische Idee hinter den „tanzen-den“ Stützen ist die ausblendung ihrer Funkti-onalität – obwohl diese eigentlich nicht von der Hand zu weisen ist. Der Hintergedanke aus Ingenieurssicht dabei war, die Binder so auf die Stützen auflagern zu können, dass die Binderspitzen am Dachrand immer den gleichen abstand haben, um dort die lichtmasten zur Beleuchtung des Stadio-ninneren regelmäßig anzubringen.Die Vordere jedes Stützenpaares fungiert hier-bei als Druckstütze. Durch die extreme auskra-gung des Daches entstehen in den äußeren Stütze Zugkräfte, was sich in der Detailaus-bildung des anschlusses an den Kragträger widerspiegelt. Durch die unterschiedlichen

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Swisspor arena

Horwerstrasse 936005 luzern

architekt: Marques aG,architekturbüro Iwan Bühler

SWISSPoR aREna

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Das Projekt versteht die allmend als große Freifläche, welche der Allgemeinheit für viele verschiedene Bedürfnisse dient. Im Siedlungs-raum ist sie eine wichtige, attraktive Grünflä-che. Das Projekt sieht eine offene Bebauung vor, welche die verschiedenen Gebäudevolu-men konzentriert in die Weite des allmendrau-mes platziert, so dass der Freiraum weiterhin zusammenhängend erlebt werden kann. Die Gestalt der Baukörper weist weiche Formen ohne scharfe Eckausbildungen auf. Die aussenräume, welche durch diese Bau-körper definiert werden, fließen ineinander über und weiter in die Ebene des allmendrau-mes. Umgekehrt wird der offene Raum der allmend im Bereiche der Gebäude verdichtet und hingeführt zu den parkartigen Vorberei-chen der Eingangszone.

Das Stadion befindet sich im Bau und im Juli 2011 wird die Eröffnung stattfinden. Neben dem Fussballstadion werden auch ein Hallen-bad, eine Migros-Filiale, ein Migros-Fitness-

center, eine Doppelturnhalle für den Univer-sitätssport und zwei Wohntürme mit ca. 300 Mietwohnungen gebaut.

Das Stadion ist als Betonkonstruktion mit Stahlträgern im Dachbereich geplant. Die goldfarbene reflektierende Aluminiumfassade wird nachts bei Spielen blau leuchtet.Wegen der enormen auskragungen der Dach-binder der Tribünenüberdachung und der rück-wärtigen neigung der Binderwandscheiben, war es nötig in die Wandscheiben und deren Fundamentbalken Spannstahlzugglieder, für nachträglichen Verbund, eingebaut werden.

Bedingt durch die Form der sich schüsselartig nach oben öffnenden Fassade, ergaben sich an jeder Stelle der Betonkanten andere Flucht-punkte. Diese sind, über ein Koordinatensys-tem auf einen vorher festgelegten nullpunkt, dreidimensional exakt ermittelt und vermaßt .

39SWISSPoR aREna

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Das Stadion wurde im Energiestandard a+ (Schweizer norm) geplant . Mit diesem aus-baustandard in der Swissporarena können na-tionale Spiele in der axpo Super league und internationale UEFa-Spiele ausgetragen wer-den.Die Swissporarena wird als erstes Schweizer Stadion kombinierte Steh- und Sitzplätze auf-weisen, bietet 14.000 Sitzplätzen und 4.000 Stehplätzen. 650 Plätze sind als Business Seats ausgestattet. Zudem werden 14 logen realisiert und 80 Plätze für den Presidents Club zur Verfügung stehen.

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08:30 Uhr Treffen und abfahrt13:00 Uhr Vaillant arena15:30 Uhr abfahrt Davos18:00 Uhr ankunft Innsbruck

DonnERSTaG02.06.2011

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architekt: Urs KrähenbühlTragwerk: Walter Bieler

Vaillant arena

Eisenbahnstrasse 57270 Davos Platz

VaIllanT aREna

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als der nationale Eishockeyverband die Ver-eine zu Kunsteisflächen und überdachten Spielfeldern verpflichtete folgte ein regiona-ler Wettbewerb für die Eissporthalle Davos. Man beauftragte den ansässigen architekt Urs Krähenbühl und Walter Bieler, einen jungen Tragwerksplaner. Mit dem Baustoff Holz, der während der nachkriegsjahre immer mehr in Vergessenheit geraten war, schlugen Sie ein ungewöhnliches Bauwerk vor.

Das Planungsduo setzte – als eines der ersten – auf die Marke „Schweiz“. In einer Zeit, in der Beton und Glas die architektur beherrschten, entdeckten sie die Qualitäten regionaler Bau-stoffe, hergestellt von einheimischen Firmen, umgesetzt mit traditionellen Bauweisen.

Die beiden wählten den Typus des „Berghau-ses“ als Grundlage ihres Entwurfes. Dabei grif-fen sie sich einzelne Elemente heraus, deren Eigenschaften sie auf die eigenen Planungen übertragen konnten.

DaVoS

47VaIllanT aREna

Zunächst musste die arena städtebaulich in das Bild des Schweizer alpendorfes eingebet-tet werden. Doch die ausmaße eines solchen Bauwerkes übertrafen die kleinteilige Struktur der Gemeinde, deren schneebedeckte Dach-landschaft in den Wintermonaten mit den wei-ßen Berghängen verschmilzt.Man kam auf die Idee, die benötigten abmes-sungen für Eisfläche und Tribünen nach oben hin zu verjüngen. Bieler und Krähenbühl be-dienten sich der Form von zwei gekreuzten Satteldächern, die direkt auf dem Grund auf-liegen. aus der Ferne wirkt der Körper wie eine große Berghütte, bleibt aber unter den Dimensionen einer üblichen arena, da sich das Gebäude den umgebenden Traufhöhen anpasst.neben den stadtplanerischen aspekten war die anzunehmende Schneelast mitentschei-dend für die Wahl der Dachform. Der Trag-werksplaner hätte für ein Flachdach Träger und Stützen deutlich höher dimensionieren müssen.

Doch er stellte fest, dass die Bergbauern die Dachneigungen ihrer Hütten den individuellen Bedürfnissen anpassten. Hohe Schneemas-sen konnten bei starker neigung abrutschen und das Dach so entlasten. Im Innenraum wandelt sich das Bild der „Berg-hütte“ gänzlich. Strahlenförmig stechen mäch-tige Holzsparren aus den Fundamenten, um sich im First zu verbinden. Die reine Holzkon-struktion erinnert hierbei stark an das Kreuz-rippengewölbe einer Kathedrale: das Spielfeld wird zum altar, das Eishockeyspiel zur Eucha-ristiefeier. Holztribünen begrenzen den Eisflä-che, und verbinden sich auf den oberrängen mit dem aufsteigenden Tragwerk zu einem untrennbaren Ganzen. Die warme Holzkons-truktion bildet dabei den unverzichtbaren Ge-genpol zur kalten Eisfläche.

Das Tragwerk ist nicht wie oft als sekundäre Haut ‚übergestülpt‘, sondern untrennbar mit der Entwurfsidee verflochten. Die Hauptbe-standteile der Konstruktion sind schon vorhan-

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dene Betonfundamente, sowie Kehl- und First-binder, welche durch Sparren ergänzt werden.

Die vier Betonfundamente sind untereinander durch Vorspannseile verbunden. Trapezför-mige Betonpfeiler führen die Fundamente fort und dienen je 13, zentrisch zusammenlau-fenden Bindern als Auflager. Die gelenkigen Verbindungen werden aufgrund der geringen Abstände untereinander durch filigrane Metall-anschlüsse ausgeführt.Grundelemente der Kehlbinder sind brett-schichtverleimte Zwillingsträger. Sie bilden ein räumliches Dreigelenkbogensystem mit zwei Knickbereichen pro Bogen aus und laufen in einem Kreuzfirst zusammen. Wie ein Schluss-stein schwebt er über der Hallenmitte, als Knotenpunkt zwischen Kehl- und Firstbindern. Die Firstbinder selbst werden durch eine Spar-renkonstruktion gelagert, deren fächerförmige anordnung zum prägenden Element des In-nenraums wird. Die Sparrenbinder bilden die Unterkonstruk-

tion für das Sekundärtragwerk. Sie bestimmt die achsabstände aller leimholzbinder, so dass diese in länge, anforderungen und Quer-schnitt variieren. als Verbindungsmittel dienen in diesem Fall Bauschrauben oder Stabdübel.

Das Prinzip der zwei verschnittenen Spar-rendächer geht in den Außenflügeln in eine Pfettenkonstruktion über, die auf Stützen in Fassadenebene lagert. Die Pfettenbinder der äußeren Konstruktion verhindern das Biege-drehknicken und Kippen der Haupt- und Zwi-schenbinder. Das Sekundärtragwerk ist vergleichbar mit einer Dachlattung bei einem Einfamilienhaus (aufgrund der ausmaße wurden allerdings Konstruktionshölzer mit ca. 10/16 cm verwen-det). Die „latten“ dienen wiederum als Unter-konstruktion der Dachhaut, welche anschlie-ßend mit Schieferplatten verkleidet wurde. ausgeführt als gebogene Scheibe, ist sie zur aussteifung des gesamten Gebäudes essen-ziell.

DaVoS

49VaIllanT aREna

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JUGEnDHERBERGE InnSBRUCK

Reichenauer Str. 147 6020 - InnsbruckTel. : +43 (0) 512 346179Fax: +43 (0) 512 346179 [email protected]

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08:30 Uhr auschecken12:00 Uhr Tivoli Stadion15:00 Uhr abfahrt in Innsbruck17:30 Uhr ankunft in München

FREITaG03.06.2011

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FaHRPlan

Congress - löwenhaus - Mo-Fr 07:00-19:15 Uhraplenzoo - Hungerburg

Congress - löwenhaus - Sa-So 08:00-19:15 Uhraplenzoo - Hungerburg + feiertags

Die Bahnen fahren im 15-Minuten Takt

FaHRPREISE (mit Gästekarte)

InnSBRUCK - HUnGERBURG

Einzelfahrt - Studenten 3,30 €Hin- und Rückfahrt - Studenten 5,70 €

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Talstation Hungerburgbahn

Rennweg 416020 Innsbruck

www.nordkette.com

HUnGERBURGBaHn

architekt: Zaha HadidEröffnung: 2007

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BERGISEl Betriebsgesellschaft mbH

Bergiselweg 36020 Innsbruck

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BERGISEl

architekt: Zaha HadidEröffnung: 2003

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Skisprung Wettbewerbe gab es schon in den 1920er Jahren. Die Schanzen aus dieser Zeit waren allerdings nicht mehr als bescheide-ne Holzkonstruktionen. 1930 wurde die erste größere Sprungschanze errichtet, der zu den olympischen Winterspielen 1964 eine große Schanze folgen sollte.Die Schanze ist vor allem durch das Skisprin-gen bei der Vierschanzentournee weithin als Veranstaltungsort sportlicher Wettkämpfe be-kannt. 1999 kamen bei dem Snowboard-Wett-bewerb air & Style fünf Menschen ums leben. Daher erfolgte eine notwendige Sanierung und Modernisierung.Endgültig fertiggestellt wurde die Sprung-schanze 2003, geplant wurde sie von der ira-kisch/britischen architektin Zaha Hadid. Im Januar 2003 wurde erst mals ein Skispringen im Rahmen der Vierschanzentournee auf der teilweise fertiggestellten Sprungschanze-durchgeführt, das Springen im Januar 2004 fand bereits auf der kompletten Sprunganlage statt. nach der witterungsbedingten absage

des Sprin gens am 3./4. Januar 2008 wurde die anlage für das Springen 2009 mit einem Windnetz aufgerüstet.Der Turm beherbergt ein aussichtsrestaurant und eine aussichtsplattform, die (außer bei Sportveranstaltungen) gegen Eintritt zugäng-lich und mit einem Schräg aufzug erschlossen sind.

anlaufTurmhöhe 50 mAnlauflänge 91,3 m

aufsprungHillsize 130 mKonstruktionspunkt 120 m

GrößeGesamthöhe der anlage 134 mGesamtlänge der anlage 316 m

61BERGISEl

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architekt: albert WimmerTragwerk: Thomas PraherEröffnung: 2007

Tivoli Stadion

Stadionstrasse 1b6020 Innsbruck

TIVolI STaDIon

InnSBRUCK

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Das Stadion „Tivoli neu“ ist das Ergebnis einer aufstockung des alten Stadions anlässlich der Europameisterschaft 2008. Das Basis-Stadion wurde von 15.000 auf 30.000 Sitzplätze erwei-tert. Die aufstockung wurde 2007 fertiggestellt.Geplant hat das ganze das architekturbüro al-bert Wimmer und die Tragwerksplanung des stählernen Stadions übernahm Thomas Pra-her mit Unterstützung der Stahlbaufirma Ze-man & Co.

Die Erweiterung des bestehenden Stadions erfolgte durch den aufbau eines 3-seitigen oberranges an nord-, Süd- und Westseite. Die ostseite wurde aus statischen Gründen nicht verändert und gibt so den Blick in die land-schaft frei. nach der Europermeisterschaft er-folgte ein vollständiger Rückbau. Eine Beson-derheit hierbei ist, dass die einzelnen Bauteile nach dem Rückbau wiederverwendet werden sollten.Das Bestandsdach wurde angehoben und in die neue Dachkonstruktion der aufstockung

integriert. Bewusst wurde der Basisbau kaum verändert um zum Einen eine schnelle Mon-tage der aufstockung und zum anderen den schnellen Rückbau zu gewährleisten. Die Konstruktion steht bei diesem Stadion im Vor-dergrund, vor allem das Material Stahl.

auf Grund der anforderung der Rückbauba-keit der aufstockung wurde auf permanente Verstärkungsmaßnahmen am Haupttragwerk verzichtet. Somit wurden alle Stahlbauteile als wiederlösbare Elemente konzipiert und die komplette Konstruktion geschraubt statt ge-schweißt.Die Bestandsstützen des Basis-Stadions so-wie die bestehende Dachkonstruktion waren Teil des statischen Konzepts. Das Dach wurde um einen Rang angehoben und an die neue Konstruktion geschraubt.

Die Konstruktion des neuen Daches reichte bis in eine Höhe von 45m. Sie bestand aus auskragenden Fachwerkbindern, die in Ver-

TIVolI STaDIon

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bindung mit den Dachbindern und den ab-stützungen des Bestandsdaches das Primär-tragwerk ergaben. In Dachlängsrichtung lagen zwischen den Fachwerkbindern Pfetten aus geschweißten Wellstegträgern. als Einfeld-träger ausgeführt, übernahmen sie die lasten aus der Dacheindeckung und übertrugen sie auf das Haupttragwerk. als Dacheindeckung für das neue Stadiondach finden Trapezble-che Verwendung. Die Dacheindeckung des Bestandsdaches besteht aus Kal-ZIP alumi-niumbahnen, die auf den Pfetten aufliegen. Die gesamte auskragung des Daches (mit Dachneigung nach außen) beträgt 43m.Die Haupttragkonstruktion des oberranges besteht aus Fachwerkträgern, die im unteren auskragenden Teil als Vollwandbinder ausge-führt sind. Die aus geschweißten Blechträgernbestehenden Wellstegträger zwischen den Tribünenhauptträgern dienen als Auflager für aluminiumbauteile einer modularen Systemtri-büne und liegen in einem abstand von 3,2m. Die Bauhöhe des Wellstegträgers beträgt 1,5m

bei einer sehr geringen Stegdicke von 3mm.Die Stützen der Bestandskonstruktion wurden zur ableitung von lasten aus der neuen Kon-struktion genutzt, ohne dass Verstärkungs-maßnahmen notwendig waren. Dafür wurde zusätzlich zwei Stützen mit hoher Steifigkeit aus geschweißten Kastenprofilen neu er-richtet. Zur ableitung von Horizontallasten in Tragwerksrichtung werden die beiden Stützen unterhalb der Verteilerebene fachwerkartig ausgesteift.Die Fachwerkbinder im Dach wurden jeweils doppelt ausgeführt. Im Österreichischen spricht man von sogenannten „Doppelgespär-ren“. Zur abtragung der lasten wurden die beiden Träger an ihrem unteren Ende V-förmig zusammengeführt. Dadurch wurden die las-ten in die hintere der neuen Stützen abgeleitet.

InnSBRUCK

67TIVolI STaDIon

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Jaeger´s MunichSenefelderstrasse 380336 MünchenTel: 089 555 281Fax: 089 592 [email protected]

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08:30 Uhr auschecken09:30 Uhr olympiastadion15:30 Uhr allianz arena18:00 Uhr abfahrt in München22:00 Uhr ankunft in Karlsruhe

SaMSTaG 04.06.2011

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olYMPIaSTaDIon

architekt: Behnisch & PartnerTragwerk: Frei ottoEröffnung: 1972

olympiastadion München

Spiridon-louis-Ring 2180809 München

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1968 wurde olympia erfolgreich nach Deutschland geholt. Im Gegensatz zu den olympischen Spielen 1936 in Berlin wollte man ein demokratisches, of-fenes Deutschland repräsentieren.

Das Büro Behnisch und Partner entschied den architekturwettbewerb für die olympiabauten für sich. Ihr Entwurfsansatz lag darin, keine Einzel-bauten zu planen, sondern die Sportstätten als Geländemulden Teil der landschaft werden zu lassen. Hauptmerkmal war das große, zusammenhängen-de Dach, welches alle Bauten frei überspannen und zusammenhalten sollte. Die dadurch entstan-dene Großform bildet zusammen mit den model-lierten Bergen und dem olympiasee einen großen Park. Dieser Olympiapark war nach der Vorstel-lung von Behnisch&Partner ein belebtes und auf unterschiedlichste Weise genutztes areal, das die olympischen Spiele überdauern sollte und als öf-fentlicher Freiraum für die Stadt dient.

als Vorbild für den Entwurf der Dachkonstruktion stand dabei der deutsche Pavillon auf der Expo 1967 in Montreal von Frei otto.

Das Wettbewerbsmodell von Benisch & Partner wurde nicht nach der korrekten Funktionsweise von Membranen gebaut. Das Büro bekam die auf-lage, die Dachkonstruktion zu überarbeiten, da sie in dieser Form nicht funktionierte. Es wurden andere Dachvarianten entworfen und Studien er-stellt, wie die Dächer z.B. in massiver Bauweise oder mit auskragenden Stahlträgern ausgesehen hätten. Trotz erheblicher Zweifel, auch aus der Fachpresse hielten Behnisch & Partner an ihrem Entwurf fest.

Die Umsetzung des Daches mit einer Seilnetz-konstruktion wurde als essentiell für den Entwurf angesehen und somit Frei otto als Berater hinzu-gezogen. Er als „Vater der Seilnetzkonstruktion“ (Montreal-Pavillon) hatte das benötigte Know-how um bei ihrer Überarbeitung des Wettbewerbsent-wurfes zu helfen.

Die Dachfläche wird in einzelne Dachfelder aufge-teilt. Sie sind in sich doppelt gekrümmt und bilden somit ein formstabiles statisches System. Sie wer-den an den längsseiten nach oben und an kurzen Seiten nach unten gezogen.

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Diese Einzelfelder werden radial nebeneinan-der angeordnet und halten sich gegenseitig an den längsseiten. am hinteren Ende sind sie über Spannseile im Boden verankert. nach vorne wer-den die Kräfte in Richtung Spielfeld in das großes Randkabel geleitet. Das Randkabel muss somit die lasten aus allen Einzelfeldern in Wiederlager ableiten. Es ist ca. 400m lang und ermöglicht die stützenfreie auskragung über die Tribüne.

Die Verbindungspunkte der Dachfelder werden je-weils über einen Pylon und eine luftstütze abge-spannt. Der Pylon und die hintere Seite der Einzel-felder werden über längsabspannungen gehalten. alle Kräfte zusammen bilden ein in sich ausgegli-chenes und formstabiles statisches System. Durch addition von neun dieser Felder ergibt sich die ra-diale Dachkonstruktion der Haupttribühne.Unter einwirken von Schneelast wird die Seilnetz-konstruktion zum einen durch den Pylon nach oben gehalten, zum anderen durch die luftstütze.Bei Windlast werden die hinteren Punkte der Ein-zelfelder nach unten abgespannt. Das Randkabel zieht die Konstruktion nicht nur nach vorne, son-dern spannt die ganze Konstruktion auch nach un-

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ten, da die Widerlager am Boden angebracht sind.Greifen Horizonatalkräfte an, so müssen sich die Pylone über auslenkungen stabilisieren, da sie nur in einer Ebene abgespannt sind.

Die Pylone, welche aus Stahl konstruiert sind, wur-den als Pendelstützen, mit einem Kugelgelenk als Auflager ausgeführt.Die sehr leicht wirkende oberirdische Konstruktion wird nur durch enorme Fundamente ermöglicht, welche die hohen Spannkräfte aufnehmen. Die Randseilfundamente sind mit ca. 4000t exorbitant groß. Dies ist vergleichbar mit dem Volumen eines Einfamilienhauses.

Das quadratisch vorgefertigte Seilnetz aus Edel-stahl-Doppelseilen mit einer Maschenweite von 75x75cm. alle Seile und Knoten sind gleich stark, um eine effiziente Vorproduktion in der Fabrik zu ermöglichen. Erst beim aufspannen des netzes verformt es sich zu seiner vorher berechneten Form. Die lücken zwischen den Dachfeldern wer-den mit Seilnetzten gefüllt, welche sich auf den Randseilen auflegen, aber keine Funktion für das statische System übernehmen.

Für die Eindeckung der Seilnetzkonstruktion wur-de Plexiglas gewählt, da es die anforderung des Farbfernsehens gab möglichst weiche Schatten-kanten zu haben.Eine Plexiglasscheibe wird von 16 Punkthaltern gehalten, welche jeweils auf einem Knotenpunkt angebracht sind.Das Plexiglas hat eine Dicke von 4mm. alles ist elastisch gelagert, damit es bei Verformungen kei-ne Schäden davon trägt.Die schwarzen Dichtungsbänder und aluschienen zwischen den Plexiglasplatten treten deutlicher als das Seiltragwerk hervor.

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BMW-WElT

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architekt: Coop Himmelb(l)auTragwerk: Bollinger + GrohmannEröffnung: 2007

BMW-Welt

am olympiapark 180809 München

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Das Erlebnis- und auslieferungszentrum am Mittleren Ring, gegenüber dem olympiapark von Behnisch und neben dem BMW-Hochhaus „Vierzylinder“ und dem BMW-Museum von Karl Schwanzer gelegen, beeindruckt durch sein Konzept eines weiten Daches über einem vielfältig nutzbaren „Marktplatz“. Insgesamt 2/3 der Gesamtflächen wurde unter die Erde verlegt. Kernstück des großzügigen Innenrau-mes ist die abholungszone für autos, die vom Käufer eigenhändig hinaus gefahren werden. Wegen seiner extrem großen ausdehnung von 200 x 120 m wird die Dachwolke nicht nur von einem Doppelkegel, sondern auch von acht skulpturalen Betonstützen und fünf Ker-nen getragen. Der gigantische verglaste Dop-pelkegel mit einem Durchmesser von 35 m am Boden und 20 m in der Taille verschmilzt mit der Konstruktion der Wolke. Das Dach wur-de von fiktiven Gravitationskräften aus dem Raumprogramm verformt. Soweit nach unten, dass große Teile des Raumprogramms, wie lounges und Verwaltung auf mehreren Ebe-

nen in ihr untergebracht werden. Die obere Trägerrostlage des Daches in 25 m Höhe ist kissenförmig leicht nach oben verformt und wird mit Solarzellen bestückt, die untere lage ist mit der oberen über eine Vielzahl von Stä-ben zu einem räumlichen Gesamttragwerk verbunden. Jede größere Änderung in der Entwurfsplanung hatte auswirkungen auf das Gesamtsystem, eine Herausforderung für die Ingenieure bei der Tragwerksplanung. Die Entwicklung einer 13.500 m2 großen Glasfas-sade, die aus konzeptionellen Gründen mög-lichst transparent und stützenfrei sein soll, ist eine weitere konstruktive Herausforderung. Die modifizierte Pfosten-Riegel-Konstruktion wird geknickt ausgeführt, um vertikale Bewe-gungen des Daches fugenlos aufnehmen zu können.

Peter Cachola Schmal

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architekt: Herzog & de MeuronTragwerk: arupSport,

Sailer Stephan&PartnerEröffnung: 2005

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allianz-arena

Werner-Heisenberg-allee 2580939 München

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Als Identifikationspunkt von internationaler Bedeu-tung steht die neue allianz arena für 340 Mio. Euro direkt am autobahnkreuz München nord.Der weiße, gerundete Körper der allianz arena erscheint wie eine abstrakte Großplastik und ist abhängig von der Tageszeit unterschiedlich erleb-bar: am Tage liegt sie wie ein schlafendes UFo in der Vorstadt, zu Fußballspielen erstrahlt sie in den Farben der jeweils spielenden Heimmannschaft - rot für den FC Bayern, blau für 1860 München und weiß bei Spielen der deutschen nationalmann-schaft. Insgesamt verfügt das Stadion über 66.000 Sitzplätze.

Das Tragwerk der Stadionschüssel trägt die Fer-tigteil-Sitzstufen der Tribünenränge, die Stahlkon-struktion für das Dach, sowie die außen liegen-de Fassade. Die Hauptkonstruktion besteht aus ortbeton unter Verwendung von Elementdecken, kombiniert mit Fertigteilen für die Sitzstufen auf den Rangträgern. Die vertikal tragende Struktur besteht aus einer Kombination von Stützen und Ebenen bzw. Stahlbeton- Geschossrahmen. Die Deckenbalken auf den Radialachsen bilden die Rahmenriegel und dienen als Auflager der De-

ckenplatten. Beginnend am Tribünenträger mün-den die Deckenplatten in den umlaufenden, äuße-ren Fassadenbalken. Diese Deckenbalken wurden bis zur Unterkante der Decke betoniert, auf die 60mm starke Filigrandeckenelemente aufgelegt, bewehrt und aufbetoniert bis zu einer Deckenstär-ke von 250mm. Durch diese anordnung entstehen im Grundriss ovale Deckenringe, die als Scheibe und mit unterschiedlicher Ringbreite ausgebildet wurden. Das aussteifende System des Stadion-rundes wird mithilfe dieser Scheibenringe (auf exzentrischen Schwerlinien zueinander liegend) gemeinsam mit den Rahmen und acht Treppen-hauskernen gebildet.

auf der Ebene +35 Meter, am Endpunkt des ober-ranges, werden die Druckkräfte der Dachstahl-konstruktion von 5Mn in die Betonkonstruktion eingeleitet. Dies geschieht über sogenannte Kalot-tenlager (Punkt-Kipp-lager), die die Verdrehung um die horizontale achse, sowie die allseitige Ver-schiebung ermöglichen. Mithilfe der Fassadenstüt-zen werden dem Drehmoment des 60 Meter aus-kragenden Dachfachwerkträgers Zugkräfte von bis zu 3 Mn entgegen gesetzt. Somit wird das Gleich-

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gewicht des Kräftepaares erhalten und die verti-kale Stabilität des Trägers gewährleistet. Vertikale Geschosslastanteile gleichen diese Zugkraft konti-nuierlich bis auf Ebene E2 aus. Winddruck auf der Unterseite des Daches kann zusammen mit den vertikalen Geschosslasten bis zur lasteinleitung in die Fundamente Druckkräfte bis zu 8 Mn erzeu-gen. Diese Stützen sind also hoch ausgenutzt und können sowohl Zug als auch Druck aufnehmen. Im oberen Geschoss und in Ebene E1 sind sie auf-grund dessen als betonummanteltes Stahlprofil ausgebildet, in den Zwischenebenen dagegen als Stahlbetonquerschnitte. Die Stützen an der Fassa-denlinie neigen sich um 63° nach außen. Bei einer mittleren Geschosshöhe von 4,45 Meter erzeugt dies eine ausladung von 2,60 Meter, was wiede-rum eine auskragung von 0,65 Metern pro Ge-schoss zur Folge hat. Man wählte Rotations- bzw. Schleuderbetonstützen, die am Kopf- und Fuß-punkt über einen Stahl-Ringkranz in Deckenebene miteinander verschraubt sind. aufgrund der hohen Druckfestigkeiten dieser, ergaben sich auch für die darauf liegende Geschosse präzise Auflager.

Das Dach der allianz arena gliedert sich in drei un-terschiedliche Tragsysteme.Die Primärkonstruktion des Daches bilden weit auskragende Stahlfachwerkbinder mit parabelför-migen ober- und Untergurten. Insgesamt 48 radi-al angeordnete Fachwerke tragen die lasten aus dem Dach der Sekundärkonstruktion nach außen hin zum Stadionrand, wo sie über lagerkonstrukti-on in den Massivbau eingeleitet werden.Dach- und Fassadenhaut bestehen aus luftgefüll-ten ETFE-Kissen, die auf einer, aus rautenförmi-gen Trägerrost bestehenden Unterkonstruktion befestigt wird. 2016, unter ständigem Druck ste-hende ETFE-Kissen überdecken eine Fläche von 40.000 Quadratmetern. Befestigt werden diese auf den Sprossen der Sekundärkonstruktion.

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