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HSLU T&A, Struktur und Material, FS13, Thesenblatt 3, Alena Komarek, 30. Mai. 2013 1

Struktur und Material – These 3

StatikDas statische Konzept meines Entwurfs unter-liegt nach wie vor der Idee von filigranen Stahl-stützen, welche mit Paneelen ausgesteift wer-den. Das Dach greift ein neues Thema auf: es bildet ein Raumfachwerk. An diesem Raumfach-werk sollen die Aussenplattform und die Boote angehängt werden.Anfangs habe ich das Dach wie ein typisches Sheddach ausgebildet. Dadurch konnten die Fassadenpaneele auch auf dem Dach verwen-det werden. Dieses Dach war von seiner sta-tischen Funktion her ungerichtet, wirkte aber optisch extrem gerichtet. Deshalb passten der untere Körper und das Dach nicht zusammen. In weiteren Schritten versuchte ich das Dach räumlicher auszubilden und trotzdem noch die Paneele zu verwenden. Diese Versuche führten aber zu keinem brauchbaren oder machbaren Konzept (Siehe Skizzen links). Der neuste Stand ist das Dach räumlich auszubilden, mit statisch bedingten verschieden hohen Pyramiden aus Stahlträgern, und diese dann mit einer wasser-festen Plane zu überspannen. Dadurch dass ich auf dem Dach nicht mehr die Paneele anbringen muss, kann ich mit runden Profilen und Knoten arbeiten. Somit werden die Anschlüsse verein-fach und nicht willkürlich kompliziert, nur um mit den Paneelen zu arbeiten.

Entwurf/TektonikAus dem statischen Konzept basierend ergibt sich bei meinem Entwurf die Form eines Pilzes. Ein ausgesteifter stabiler Kern aus Stützen und Paneelen bilden den Stamm. Dieser steht auf Betonpfeiler und beinhaltet alle Innenräume. Das Dach ist der Schirm des Pilzes. Seine Funk-tion ist der Schutz vor Regen und das Halten der Plattform und der Boote.

klassisches Sheddach

viele Satteldächer

Pyramiden

Schemaschnitt

TheseDurch leichte Veränderungen im Aufbau ist es möglich ein Paneel als Wand, Boden und Deckenab-schluss zu verwenden.


Schichtenriss/MaterialienAlle Abschlüsse bestehen aus Paneelen, die Wände, der Boden und die Decke. Jedes Pa-neel ist seiner Funktion nach ein wenig anders aufgebaut. Grundsätzlich besteht die tragende oder aussteifende Schicht aus Stahlplatten (feu-erverzinkt). Die Aussenhaut und dämmungsverkleidende Schicht bildet ein abgekantetes Blech. Hierzu ist abzuwägen, ob ein feuerverzinktes Stahlblech angewandt wird oder ob ein Blech aus Bronze, Aluminium, Kupfer, Edelstahl, etc. verwendet wird. Die Dämmung ist eine harte und wasserfeste Dämmung. Damit die Paneele speziell im Boden-bereich nicht zerdrückt werden. Die Dämmung muss sich aber der Form des Paneels anpassen können, sprich in auch in die Zwischenräume des abgekanteten Blechs gelangen. Aus diesem Grund wird ein Polyurethanschaum verwendet, dieser kann in die Paneele eingeschäumt wer-den und wird beim austrocknen hart. Die weiteren nicht tragenden Schichten der Paneele und sonstige Bauteile ohne statische Funktion (z.B. die WC-Trennwände, die Garde-robenbänke, die Küchenausstattung, etc.) sind aus Holz. Dadurch können die akustischen Wer-te im Gebäude verbessert werden. Das Holz unterstützt bedingt auch den Feuchtigkeitshaus-halt des Innenraums. Das Holz soll flächig und ungerichtet wirken. Daher eignet sich nicht ein Parkett oder Riemenboden, sondern eher eine quadratische Platte. Vorgesehen sind entweder OSB-, MDF- oder Dreischichtplatten. Diese drei Platten eigenen sich von ihren Eigenschaften her alle. Die Dreischichtplatte hat zusätzlich eine tragende und aussteifende Funktion, diese ist in meinem Entwurf nicht unbedingt gebraucht, da die Stahlplatten tragend und aussteifend sind. Die MDF-Platte wird meist nur Beschichtet (mit Farbe) verwendet, das ist nicht der gewünschte Ausdruck. Die OSB-Platte lässt sich roh verwen-den und ihre Erscheinung ist ungerichtet. Die Treppe in inneren des Gebäudes wird an das Dach gehängt, nach dem gleichen Prinzip wie die Plattform. Die nicht tragenden Verklei-dungen der Treppe sind aus Holz.

Stahl verzinkt: Werner von Siemens Schule in Bochum

Aluminium: Neues modernes Bürogebäude mit Alu-Fassade

KME Classic: München Theresienwiese

KME Gold: Luckenwalde Bibliothek


Die Plane auf dem Dach muss vor allem wasser-fest sein. Des weiteren, soll sie Schatten spen-den. Es ist denkbar, dass die Plane aus hellem bis transparentem Material besteht. Für mich kommen zwei Materialien in Betracht: wasser-fester Stoff, welcher auch bei Balkonmarkisen verwendet wird oder wasserfester Zeltplane. Produktebeispiele:Balkonmarkisen: Das Tuch aus der Wasser-resistant Kollektion von Stobag (www.stobag.com). Dieses ist aus einem speziell ausgerüste-ten Acrylgewebe mit extrem wasserabweisender Beschichtung gefertigt. Zeltplane: Das PTFE-Glasfasergewebe von Sattler AG (www.sattler-ag.com). Dieses Pro-dukt umfasst folgende Leistungen: weitestge-hender Selbstreinigungseffekt, nicht brennbar, hohe Witterungsbeständigkeit und Transfluenz. Zudem ist die Plane reissfest und kann Zugkräf-te aufnehemen.

OSB-Platte

MDF-Platte

Dreischichtplatte

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Im Trockenen. Für Markisen-Systeme, die auch bei Regen eingesetzt werden können, ist dieses speziell ausgerüstete Acrylgewebe mit extrem wasserab-weisender Beschichtung genau das Richtige. Das STOBAG-Plus: Durch die äussere Anti-Schmutz-Imprägnierung ist das Gewebe hervorragend für den Allwetter-Einsatz in Gastronomie, Gewerbe oder im Privatbereich geeignet.

Au sec. Pour les systèmes de store qui peuvent également être utilisés par temps de pluie, ce tissu en acrylique traité avec un apprêt hydrofuge est la solu-tion idéale. STOBAG-Plus: Grâce à son imprégnation extérieure anti saleté, le tissu convient parfaitement pour une utilisation par tous les temps dans la restau-ration, l’industrie ou dans le domaine privé.

Sempre all’asciutto. Per i sistemi utilizzabili anche in caso di pioggia, questo speciale tessuto acrilico è la soluzione ideale grazie alla sua spalmatura estrema-mente impermeabile. STOBAG-Plus: grazie all’impre-gnatura esterna anti-sporco, il tessuto è eccellente per l’impiego in qualsiasi condizione meteorologica, nel settore gastronomico, commerciale o privato.

COLLECTIONwww.stobag.com

Balkonmarkise von Stobag

Geodesic Dome von Buckminster Fuller PTFE-Glasfasergewebe als Bedachung von der Rhein-Galerie-Ludwigshafen


Details Grundrisse und Schnitte

Paneel für WändeStahlplatte feuerverzinkt 20 mmDämmung mit Abstandshalterprofilen 200 mmZ-Profile zur Hinterlüftung 20 mmStahlblech feuerverzinkt abgekantet 1 mm

Paneel für Boden und DeckenHolzwerkstoffplatte (z.B OSB) 20 mmDämmung mit Abstandshalterprofilen 200 mmStahlplatte feuerverzinkt 20 mmseitlicher Abschluss abgekantetem Stahlblech 1 mm

Zwischenstück für WändeStahlblech feuerverzinkt abgekantet 1mmausgefüllt mit DämmungSprungfeder zum auseinaderdrücken

Paneel für DachStahlblech feuerverzinkt abgekantet 1 mmDämmung mit Abstandshalterprofilen 10 mmFensterrahmen an Stahlplatte angeschlagen(mit einem Zwischenelement, dass das Moment aufnehmen kann)Stahlplatte feuerverzinkt 20 mm

Aufbau der Paneele von Innen nach Aussen

















FeuerverzinkenFeuerverzinken ist das Eintauchen von Stahl in eine flüssige Zinkschmelze. Unter dem Begriff Feuerverzinken werden das so genannte Stück-verzinken und das so genannte Bandverzinken verstanden:Das Bandverzinken ist ein kontinuierliches Ver-fahren bei dem Blech in die Zinkschmelze ge-taucht und anschließend weiterverarbeitet wird. Bandverzinkter Stahl ist ein Vorprodukt, das nach dem Verzinken umgeformt, gestanzt und geschnitten wird. Hierdurch wird an den Schnitt- und Stanzkanten die schützende Zinkschicht zerstört.Beim Stückverzinken werden Bauteile wie zum Beispiel Fassadenelemente zuerst vom Fassa-den- oder Metallbauer gefertigt und erst danach feuerverzinkt. Nach entsprechender Vorbehand-lung werden die Bauteile in eine flüssige Zink-schmelze am Stück eingetaucht. Hierdurch sind die Bauteile rundum vor Korrosion geschützt. Stückverzinken und Bandverzinken unterschei-den sich zudem hinsichtlich der Zinkschichtdicke, der mechanisch-technologischen Eigenschaften und im Korrosionsschutz: Bandverzinkte Bau-teile weisen wesentlich geringere Zinkschichtdi-cken auf als stückverzinkte. Die im Außenbereich üblicherweise geforderten Schutzzeiträume von mehreren Jahrzehnten erreichen bandverzink-te im Gegensatz zu stückverzinkten Bauteilen nicht.Während des Tauchvorganges in die ca. 450°C heiße Zinkschmelze bilden sich beim Stückver-zinken auf der Oberfläche der Stahlteile durch wechselseitige Diffusion Eisen-Zink-Legierungs-schichten. Beim Herausziehen der Stahlteile aus dem Zinkbad überziehen sich diese Legierungs-schichten mit einer Reinzinkschicht. Dadurch entsteht normalerweise ein silbrig glänzender Überzug, teilweise mit einem ausgeprägten Zinkblumenmuster.Die Bildung der Eisen-Zink-Legierungsschichten kann mit sehr unterschiedlicher Geschwindig-keit ablaufen. Von entscheidender Bedeutung

ist dabei die chemische Zusammensetzung des Stahls. Grundsätzlich lassen sich zwar alle gän-gigen Baustahlsorten feuerverzinken, es kann jedoch insbesondere bei Stählen mit ungünsti-ger Stahlzusammensetzung vorkommen, dass die Reaktion zwischen Eisen und Zink während des Verzinkungsvorganges besonders rasch ab-läuft und deshalb der gesamte Zinküberzug aus-schließlich aus Eisen-Zink-Legierungsschichten besteht, was zu einem grauen Erschei nungsbild führt.Wird eine silbrig glänzende Oberfläche ge-wünscht, sollten Stähle der Kategorien A und B verwendet werden. Eher mattgraue Oberflächen werden mit Stählen der Kategorie D erreicht. Die Stahlkategorien unterscheiden sich in ihrem Si-licium Gehalt. In meinem Entwurf sollen die Stahlplatten eine helle glänzende Oberfläche erhalten. Dazu wird ein Stahl der Klasse A oder B verwendet, welcher dann mit dem Stückverzinken Verfahren feuer-verzinkt wird. So können Nachbehandlung von Schnittstellen vermieden werden und der Stahl ist auch im Aussenbreich genügend geschützt.


Details/AnschlüsseIch habe mir in meinen Entwurf den Wärme-dämmperimeter definiert. Der Dämmperimeter wird durch die Wand-, Boden- und Deckenpa-neele definiert. Das Tragsystem aus Stahl durch-stösst diesen Perimeter im Boden- und Decken-bereich. Es ist wichtig diesen Zonen spezielle Aufmerksamkeit zu schenken, damit dort keine Wärmebrücken oder Wasser- oder Luftundich-tigkeiten entstehen.

SockeldetailSkizze Dämmperimeter

Gelb: Dämmung, Blau: Blech, Grau: Stahlplatte, Braun: Holz

Schöck Isokorb (überträgt statische Kräfte, verhindert aber Wärmebrücken)

Sockelleiste mit Abdichtungsband


Zwischenstück aussen

Öffnung

Gelb: Dämmung, Blau: Blech, Grau: Stahlplatte, Braun: Holz


Dach

Schnitt Dach

Unteres Dachdetail Oberes Dachdetail (Untersicht)

Aufhängung Boote (Untersicht) Skizze zur Aufhängung der Boote

Treppe

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