Punktgenau berechnet

Punktgenau berechnet
TRIMAS® sichert Belastbarkeit des AIRRAIL CENTER FRANKFURT
Die Erweiterung am Frankfurter AIRRAIL CENTER, das derzeit über dem Frankfurter Fernbahnhof entsteht, stellte Tragwerksplaner und Prüfingenieure vor diverse
Herausforderungen. Hier ist Feinarbeit gefragt, denn die Tragstruktur der Gebäudeköpfe ist derart komplex, dass sie teilweise nicht in Einzelbetrachtungen zerlegt
werden kann.
Ein zukunftsweisendes Bauwerk verbindet Straße, Schiene und Luft. Das
AIRRAIL CENTER FRANKFURT
Ob Stahlbeton-, Spannbeton-, Stahlverbund- oder Holzbau: Die König und Heunisch Planungsgesellschaft (KHP) aus Frankfurt am Main bietet Ingenieurberatung in
allen Fachgebieten. Der Schwerpunkt des 1976 gegründeten Büros liegt in der Tragwerksplanung. Das Aufgabenfeld erstreckt sich von der Planung über die
Vergabevorbereitung, die statisch konstruktive Bearbeitung bis hin zur Bauüberwachung und Bauoberleitung. Durch die Anerkennung mehrerer Gesellschafter als
Prüingenieure für Baustatik gehören auch bautechnische Prüfungen zu den Kernkompetenzen von KHP. Das Büro mit mehr als 60 Mitarbeitern legt großen Wert auf
hohe Fachkompetenz auf dem neuesten Stand der Technik sowie die termingerechte Durchführung auch größerer Bauprojekte, wobei die Ingenieure stets die
wirtschaftlichen Vorgaben ihrer Auftraggeber im Blick behalten.
Umfassend angebunden
Für das AIRRAIL CENTER FRANKFURT direkt über dem ICE-Fernbahnhof am Frankfurter Flughafen hat Herr Dr. Klaus Schneider aus dem Büro KHP den
bautechnischen Prüfauftrag erhalten. Diese Baumaßnahme mit großen Herausforderungen für die Ingenieure soll Straße, Schiene und Luft in einem
zukunftweisenden Bauwerk am zweitgrößten Flughafen Kontinentaleuropas zuverlässig verbinden. 94.500 Quadratmeter Büroläche, 5.900 Quadratmeter
Einzelhandel und Gastronomie, zwei imposante Hotels der Hilton-Gruppe auf einer Fläche von 34.500 Quadratmetern: Allein die Zahlen sprechen für sich. Im
Frühjahr 2010 soll das Center eröffnet werden. Seit 2006 herrscht auf der Baustelle am Frankfurter Flughafen reger Betrieb, um den vorgegebenen Termin der
Projektpartner IVG Immobilien AG vertreten durch die IVG Development GmbH und der Fraport AG pünktlich einzuhalten. Die Trag-werksplanung wurde von einer
Arbeitsgemeinschaft aus Krebs und Kiefer Beratende Ingenieure, der S.A.N. Darmstadt GmbH für Tragwerksplanung sowie der bwp Burggraf + Reiminger
Beratende Ingenieure GmbH in München vorgenommen. Verantwortlich für die Ausführungsplanung des Gebäudes, das federführend von der Ed. Züblin AG gebaut
wird, waren die Architekten von J•S•K Dipl. Ing. Architekten.
Belastbarkeit sichern
Foto: Fraport AG
Das AIRRAIL CENTER FRANKFURT, entworfen von Hadi Teherani wurde in zwei Bauabschnitten errichtet. Auf der
Plattform im Surfbrett-Design, die aus einer 28 Zentimeter dicken Stahlbetonplatte besteht, soll das Center im Frühjahr 2010
stehen. Sie ruht auf 43 Fischbauchträgern, die im Abstand von jeweils 15 Metern angeordnet sind und existiert bereits seit
rund zehn Jahren, ebenso wie die Glaskuppel, die als Überdachung des Zugangs zum ICE-Fernbahnhof erhalten bleiben
soll. Das neue Center entsteht auf dieser Plattform, in dessen Kopfbereichen im Osten zwei Hilton-Hotels und im Westen die
neue Konzernzentrale der Frankfurter KPMG für 2010 ihren Einzug geplant haben. Keine leichte Aufgabe für
Tragwerksplaner und Prüfingenieure, denn die geplante Überbauung und die Bestandskonstruktion mussten einander
angepasst werden. „Hauptherausforderung für die Tragwerksplaner war dabei, die Lasten des Gebäudes an den im Bestand
vorgesehenen Lasteinleitungspunkten aufzubringen“, erklärt Dr.-Ing. Thomas Geppert, Projektleiter für die statische Prüfung
bei KHP. Die nicht mit dem Raster der Überbauung übereinstimmende Geometrie dieser Lasteinleitungspunkte ist durch die
Fachwerkgeometrie der Fischbauchträger bereits vordeiniert. Umfangreiche Abfangekonstruktionen wurden deshalb
erforderlich, die freie Platzierung aussteifender Kerne und Wandscheiben war stark eingeschränkt.
Fest verankert
Foto: König und Heunisch
Ingenieurgesellschaft
Eine besondere Situation liegt an den beiden Gebäudeköpfen des lang gestreckten
Bauwerks vor. Hier kragt die Überbauung mit einem zusätzlich nach oben
ansteigendem Überhang so weit über den letzten Fischbauchträger aus, dass
zusätzliche aufwändige Abfangekonstruktionen erforderlich wurden. Aufgrund der
unterschiedlichen Nutzung der beiden Gebäudeköpfe unterscheiden sich diese
Konstruktionen grundlegend voneinander. Im Ostkopf wird im Hotel in den mittleren
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zusätzliche aufwändige Abfangekonstruktionen erforderlich wurden. Aufgrund der
unterschiedlichen Nutzung der beiden Gebäudeköpfe unterscheiden sich diese
Konstruktionen grundlegend voneinander. Im Ostkopf wird im Hotel in den mittleren
Ebenen im Bereich eines Ballsaals eine räumliche Stahlfachwerkkonstruktion
angeordnet. Weitergeleitet werden die Lasten an Stahlpylone, die über Verbundmittel
in einen Aussteifungskern integriert werden. Im Westkopf wird die Abfangung über
diverse Stahlfachwerkträger und zwei Stahlbockkonstruktionen in den unteren
Parkdeckebenen der Überbauung realisiert, die zusammen mit den
Aussteifungskernen eine komplexe räumliche Tragstruktur ergeben. „Eine
Betrachtung dieses Bereiches an ebenen Ersatzsystemen hätte zu großen
Unsicherheiten bei der Bewertung der Ergebnisse geführt“, berichtet der Projektleiter
aus dem Prüfingenieurteam von Dr. Klaus Schneider. Den Westkopf hat Dr. Geppert
daher innerhalb eines Gesamtsystems inklusive aller Decken, Träger, Kerne und
Stützen der geplanten Überbauung und des Bestandes dreidimensional modelliert.
Für diese Aufgabe kam das statische Berechnungssystem TRIMAS® von RIB zum
Einsatz. Mit TRIMAS® war es Dr. Geppert möglich, das gesamtheitliche Tragsystem
des Westkopfes inklusive Lastweiterleitung in einem Modell abzubilden und zu
berechnen. Durch die Definition von Teilsystemen kann die Auswertung der
Bemessungsergebnisse auf einzelne Bauteile reduziert und somit übersichtlich und
transparent ausgegeben werden.
„Wir arbeiten zwischenzeitlich seit mehr als 25 Jahren mit RIB-Systemkomponenten
zur statischen Bemessung und Berechnung “, ergänzt Geschäftsführer Klaus
Wörner. So kamen bei den prüfstatischen Maßnahmen für das AIRRAIL-Center neben TRIMAS® diverse
Massivbauprogramme des RIBTEC®-Portfolios zum Einsatz, beispielsweise BEST, RTbalken oder ZWAX. „Die Bewehrung
der 32 Kerne des Gebäudes lässt sich speziell mit ZWAX auf sehr einfache Weise berechnen“, fügt er hinzu. „Wir sind froh,
uns bei Aufgaben wie diesen auf erprobte Systeme verlassen zu können.“
Im Westkopf wird die
Abfangung über diverse
Stahlfachwerkträger und zwei
Stahlbockkonstruktionen in
den unteren Parkdeckebenen
der Überbauung realisiert, die
zusammen mit den
Aussteifungskernen eine
komplexe räumliche
Tragstruktur ergeben. Da
eine Betrachtung dieses
Bereiches an ebenen
Ersatzsystemen zu großen
Unsicherheiten bei der
Bewertung der Ergebnisse
geführt hätte, wurde der
Westkopf inklusive aller
Decken, Träger, Kerne und
Stützen der geplanten
Überbauung dreidimensional
modelliert. Grafiken: Stefan
Kimmich
AIRRAIL CENTER innen. Animation: IVG
Immobilien AG
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