Lösung komplexer Beton- und Stahlverbindungen in einer kroatischen Sporthalle
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Global 3D model of the structure}}}\]
Über das Projekt
Das Projekt umfasste die Tragwerksplanung einer neuen Sporthalle mit einem Rahmen aus zwei Materialien: Stahlbeton für die vertikalen Bauteile und Geschossdecken sowie Stahl für die Dachkonstruktion. Das Gebäude hat eine Gesamtgrundfläche von 61,49 mal 37,38 Metern, wobei die zentrale Halle durch ein 36,48 Meter breites, fachwerkgestütztes Stahldach definiert wird. Das Dach selbst kombiniert ein Pult- und ein Satteldach, während der Stahlbetonanteil Galeriedecken, Treppenhauskorridor und geneigte Tribünenpodeste umfasst. Die Tragwerksplanung wurde Reverto Projekt anvertraut, geleitet von Robert Tudor und unterstützt von Antonija Rončević, mit Alen Leljak als leitendem Planer.
Ingenieurtechnische Herausforderungen
Die größte Herausforderung war das Zusammenwirken der Stahlbeton- und Stahltragwerke. Die Stahldachfachwerke wurden an Stahlbetonstützen und Giebelträgern befestigt, um eine monolithische Scheibenwirkung zu erzielen. Diese Verbindungen mussten nicht nur hohe Momenten- und Querkräfte übertragen, sondern auch zur globalen horizontalen Stabilität der Halle beitragen, indem eine steife Dachscheibe realisiert wurde.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Steel-to-concrete structural detail}}}\]
Dies erforderte eine Knotenausbildung, die einer Vielzahl von Einwirkungen standhalten kann: Eigengewicht, ständige Ausrüstungslasten, Nutzlasten, Schnee, Wind, Temperatureinwirkungen und Erdbeben. Die Analyse musste nicht nur Spannungen und Dehnungen berücksichtigen, sondern auch die Rotationssteifigkeit der Verbindungen. Eine unzureichende Steifigkeit könnte die Integrität des globalen Modells gefährden und zu erheblichen Leistungsrisiken führen.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Stiffness diagram My-ϕy}}}\]
Weitere Komplexität entstand durch die Geometrie der Anordnung – das erste Dachfeld weist ein Pultdach mit 9° auf, während die übrigen Felder als Satteldächer mit 6° ausgebildet sind. Diese Neigungsunterschiede veränderten die Lastwege und beeinflussten die Krafteinleitung in die Verbindungen. Darüber hinaus führten die Geschossbetondecken, einschließlich der gestuften und geneigten Zuschauertribünen, zu einer Asymmetrie im vertikalen Lastbild und erhöhten die Bedeutung einer genauen Modellierung und Analyse.
Lösungen und Ergebnisse
Um diese Komplexität zu bewältigen, setzte das Ingenieurteam auf einen hochintegrierten Arbeitsablauf, der auf der Connection-Anwendung von IDEA StatiCa basiert. Verbindungsmodelle wurden in IDEA StatiCa entwickelt und überprüft, wobei die Daten direkt aus der Globalanalyse von SCIA Engineer importiert wurden. Diese nahtlose Integration beseitigte redundante Modellierungsschritte und trug zur Straffung des Planungsprozesses bei.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{3D model of the structure in SCIA Engineer}}}\]
Allplan wurde für die Stahlbetondetaillierung und Schalungspläne verwendet, während Tekla Structures die Werkstattdokumentation unterstützte. Das Tekla–IDEA StatiCa-Plugin ermöglichte die detaillierte Überprüfung von Verbindungsentwürfen direkt aus dem 3D-Modell, was die Genauigkeit sicherstellte und Nacharbeiten reduzierte. Spezifische Verbindungen – darunter die Verankerung des Dachfachwerks an Betongiebeln, die Anschlüsse von Sekundärdachträgern und die Detaillierung von Fachwerkdiagonalen – wurden in IDEA StatiCa modelliert und optimiert, wobei die klare Visualisierung und die Normnachweise genutzt wurden.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Anchoring of the roof truss structure to the gable RC frames}}}\]
Steifigkeitsanalysen, visualisiert durch Momenten-Rotations-Diagramme (My-ϕy), bestätigten die Knotensteifigkeit und die Tragwerksleistung. Mehrere Verbindungstypen – darunter die Verankerung von Dachfachwerken an Stahlbeton-Giebelrahmen, Befestigungen von Sekundärstahl an Stahlbetonträgern, Fachwerkdiagonalanschlüsse und Fußpunktkonstruktionen – wurden mit vollständiger Eurocode-Konformität berechnet.
Über Reverto projekt d.o.o.
Reverto projekt d.o.o. ist ein im Jahr 2008 gegründetes Planungsbüro mit Sitz in Ivanić-Grad, das im Eigentum von Robert Tudor, mag.ing.aedif., steht und von ihm geleitet wird – einem erfahrenen Bauingenieur (in erster Linie Tragwerksplaner). Das Unternehmen konzentriert sich vorwiegend auf Tragwerksplanungsprojekte im Hochbau, löst gelegentlich jedoch auch andere Herausforderungen in der Baubranche. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen ein breites Spektrum an Projekten realisiert, von einfachen bis hin zu komplexen Tragwerkslösungen, und dabei auch die Fachbauleitung übernommen.