VSH Turòa nad Bodvou - Nemetschek Scia

Projektbeschreibung
Für den Neubau des Hardenberg Gymnasiums wurde vom Architekten
eigens ein Treppengeländer entworfen. Diese Konstruktion
galt es nachzuweisen, und, aufgrund der beengten Platzverhältnisse,
die Anschlusspunkte zu optimieren. Die architektonische
Gestaltung des Gesamtkonzepts ließ nicht viel Spielraum, um die
Struktur zu verändern.
Berechnungsvorgang:
Nach anfänglicher „ebener“ Überschlagsberechnung konnte mit
den vorgeschlagenen Querschnitten des Entwurfs keine ausreichende
Tragfähigkeit nachgewiesen werden. Außerdem war die
Befestigung des Geländers am Treppenlauf nicht in wirtschaftlichem
Maße realisierbar. Deshalb wurde beschlossen das Stahlgeländer
mit Finiten Elementen räumlich zu berechnen, und
so verschiedene Varianten der Anschlusspunkte mit geringem
Zeitaufwand zu vergleichen. Es ergab sich so die Möglichkeit,
bei maximaler Ausnutzung der Profile die minimale Anzahl an
Anschlussplatten zu ermitteln. Wegen der ungleichmäßigen Befestigung
des Geländers musste besonderes Augenmerk auf die Steifigkeit
des Geländers im Allgemeinen und des Wangenblechs im
Besonderen gelegt werden. Dabei wurden 3 Varianten der Treppengeländer
untersucht:
• Befestigung am Treppenlauf und den beiden Treppenpodesten
oben und unten
• Treppenlauf und Podest nur unten
• Und das Treppengeländer am Treppenauge nur am Lauf
befestigt.
Handrail for stairway of Hardenberg
Gymnasium
For the Hardenberg Gymnasium, the architect designed a
handrail for a stairway . There was very few space to connect
the railing to the stairs, so an economical solution had to be
found. The problem was to minimize the number of connection-points.
After considering a few different variants, we
could reduce the necessary steel material by 25%. This was
only possible by considering the whole construction in the
3D-load demolition.
Ergebnisse
Die räumliche Berechnung der Varianten führte zu dem Schluss,
eine Befestigung des Geländers mit vertikal stehenden Anschlussplatten
an den Setzstufen des Treppenlaufs und eine zusätzliche
Befestigung auf den Podesten mit horizontalen Anschlussplatten
auszuführen. Die direkte Befestigung des Geländers an der Wange
des Treppenlaufs konnte nicht realisiert werden. Die Anzahl der
Anschlussplatten wurde räumlich verteilt auf das notwendige
Minimum reduziert. Durch die räumliche Beanspruchung und das
Zusammenwirken aller Konstruktionselemente konnten die vom
Architekten vorgegebenen Querschnitte minimiert werden, was
zu einer Stahlersparnis von 25% führte!!
Technische Daten
Treppenlauf: Horizontale Länge: 3,08 m; Höhe 1,75 m (Geschosshöhe
3,50 m)
Treppenpodestlänge: 1,36 m
Anschlussplatten je Lauf: 7 (bei 11 Steigungen)
Anschlussplatten je Podest: 2
Belastung: 1kN/m in Handlaufhöhe
Minimale Blechdicke: 5 mm
Stahlgewicht eines Geländers (am Treppenauge): 295 kg
Es kommen insgesamt 20 Geländer zur Ausführung.
Anzahl der Finiten Elemente (Kantenlänge 1 cm): 37 800
Treppengeländer für Hardenberg Gymnasium
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