Systematische Bauwerksanalyse in Kombination mit Belastungsversuchen
Technische Daten:
| Bauwerkstyp: | ehemaliges Polizeipräsidium |
| Baujahr: | 1911 - 1914 |
| Konstruktion: | angevoutete Stahlbetondecken und Unterzüge zweiachsig gespannte Stahlbetondecken Stahlbeton-Rippendecken Gewölbedecken Spannweiten der Decken: bis ca. 5,80 m Spannweiten der Unterzüge bis ca. 8,80 m |
| Problemstellung: | keine belastbaren Bestandsunterlagen vorhanden zahlreiche Umbau- und Sanierungsmaßnahmen Kriegsschäden rechnerischer Nachweis negativ teilweise Erhöhung der erforderlichen Nutzlasten |
| Zielstellung: | Bauwerkserkundung mittels ZfP-Verfahren Tragsicherheitsnachweis der unterschiedlichen Deckensysteme Nachweis von geplanten statischen Systemänderungen Belastungsversuche für max. Nutzlasten Kat.C5, = 5,00 kN/m²+ 1,50 kN/m² Ausbaulast |
Tätigkeiten:
- Systematische Bauwerksanalyse mittels ZfP-Verfahren
- Systemanalyse und detaillierte Dokumentation der Bestandskonstruktion
- Versuchsgestützte Bemessung gemäß DIN EN 1992-1-1: 2011-01: Eurocode 2 -Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken; Abs. 2.5
- Durchführung nach Richtlinie des Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) „Belastungsversuche an Betonbauwerken“
- Schallemissionsanalyse als zusätzlicher Versagensindikator
Beschreibung:
Ein ehemaliges Polizeipräsidium soll nach seiner über einhundertjährigen Geschichte saniert und einer neuen Nutzung zugeführt werden. Die ca. 22.000 m² Deckenfläche des denkmalgeschützten Gebäudes setzen sich aus den unterschiedlichsten Bauweisen aus verschiedenen Bauepochen zusammen. Aufgrund fehlender Bestandsunterlagen war die genaue Konstruktionsweise und die Positionen der einzelnen Bauweisen völlig unbekannt.
Des Weiteren sind im Zuge der Sanierungsmaßnahmen Eingriffe in die bestehenden Deckenkonstruktionen, in Form von Fahrstuhlschächten und Treppenhäusern geplant, welche die teils als Mehrfeldsysteme ausgebildete Statik der Stahlbetondecken verändert.
Zur weiteren Planung des Bauablaufs war eine umfassende Dokumentation der Bestandskonstruktion sowie ein Nachweis der Tragsicherheit des Bauwerkes unumgänglich.
Die Untersuchungen gliederten sich in zwei Themenbereiche: Bauwerksanalyse und hierauf aufbauende Tragsicherheitsermittlung.
Der erste Themenbereich umfasst großflächige Radaruntersuchungen zur kategorisierten Bestandsaufnahme. Der zweite Themenbereich baut auf dem ersten auf und dient der experimentellen Ermittlung der Tragsicherheit der diversen Deckentragsysteme.
Ergebnis :
Durch eine sorgfältige Bauwerksanalyse wurde verschiedenste Konstruktionsparameter geschossweise erfasst und verortet. Somit konnte die inhomogene Verteilung der einzelnen Deckentypen im Bauwerk erschlossen sowie die Gleichartigkeit der vorherrschenden Deckensysteme systematisiert und ein maßgeschneidertes Untersuchungskonzept für die anschließenden Belastungsversuche erstellt werden.
Innerhalb von vier Wochen wurden über vier Geschosse an insgesamt 23 Testflächen, in Summe 42 Deckenfelder und 18 Unterzüge Belastungsuntersuchungen durchgeführt.
Durch die Untersuchungen konnten an allen geprüften Deckentypen nicht nur die erforderlichen Lasten inklusive des nötigen Sicherheitsniveaus, sondern auch die Durchführbarkeit der geplanten Eingriffe in die Tragstruktur nachgewiesen werden. Dabei wurden maximale Lasten bis zu 540 kN in die untersuchten Bauteile eingeleitet ohne kritische Bauteilreaktionen hervorzurufen.