TY - THES AU - Fussi, Walter T1 - Alterswohnungen Gebäude mit Anschluss an Bestand, Brig DA - 2017 CY - Chur PB - Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Chur KW - "Abschlussarbeiten BSc Bauingenieurwesen, Vertiefungen Architektur und Ingenieurbau" bis 2019 A3 - Ferrari, Emanuela AB - Das zu bebauende Grundstück liegt in Brig an der Bahnhofstrasse im Kanton Wallis. Das Gebäude hat sieben Geschosse, und weist Abmessungen von rund 32 m mal 12 m auf. Die Höhe ab OK Terrain beträgt ungefähr 19 m. Das Gebäude schliesst im Norden sowie im Süden an bestehende Gebäude an. Das Dachgeschoss ist in der Fläche kleiner als die Obergeschosse, weil es etwas zurückgesetzt ist. Die Obergeschosse 4 bis 1 sind identisch, quasi Regelgeschosse. Die Wohnungen sind, typisch für Alterswohnungen, recht klein gehalten und werden jeweils mit einer 0.25 m starken Betonwand getrennt. Jede Wohnung in den Obergeschossen besitzt sowohl gegen Norden als auch gegen Süden einen Balkon. Das Erdgeschoss soll über eine Durchfahrt verfügen und ausserdem Platz für einen Gemeinschaftsraum bieten. Die Durchfahrt als auch der Gemeinschaftsraum sind grossflächig und weisen grosse Spannweiten auf. Damit ihre Funktion nicht eingeschränkt wird, sollen sie ohne zusätzliche Abstützungen auskommen. Die Last der obigen Geschosse trifft jeweils in Feldmitte auf die Decken im Erdgeschoss. Zusätzlich ist südlich im Erdgeschoss noch ein Wirtschaftsraum untergebracht. Im Untergeschoss befinden sich Technik-, Lager- und Abstellräume. Die Spannweiten sind bis auf den nördlich gelegenen Raum, in welchem die Kellerabteile untergebracht sind, moderat. Dieser kann aber mit Stützen unterteilt werden, da sich diese leicht integrieren lassen. Das Gebäude wird von der im Osten gelegenen Bahnhofstrasse durch zwei Eingänge erschlossen. Diese führen jeweils quer durch das Gebäude in das Treppenhaus, welches sich im Westen befindet. Dort sind die Treppe und der Liftschacht untergebracht. Am Anfang war es sehr schwer den Einstieg in das Projekt zu finden. Mit den sieben Geschossen und den verschiedenen Nutzungsebenen in den jeweiligen Geschossen schien es eingangs unmöglich die einzelnen Bauteile miteinander zu verbinden und quasi zu einem Gebäude zu formen. Erschwerend kommt hinzu, dass das Gebäude an eine Hauptverkehrsstrasse grenzt und zwischen zwei bestehende Gebäude plaziert wird. Aus diesem Grund war schnell klar, dass die Analyse dieses Projekts sehr gewissenhaft ausgeführt werden muss. Während der Analyse des Projekts wurde deutlich, dass sich das Hauptaugenmerk dieser Arbeit auf die Baugrube und das Erdgeschoss richten wird. Bei der Baugrube musste ein Konzept für die vertikale Baugrubensicherung entworfen werden. Im Erdgeschoss mussten Lösungen gefunden werden, um den Lastabtrag über grosse Spannweiten (≥ 8 m) zu gewährleisten. Des Weiteren liegt das zu bebauende Grundstück in einer stark erdbebengefährdeten Zone. Bei der Vorbemessung und dem Variantenstudium wurden für die wesentlichen Bauteile verschiede Konstruktionen sowie Systemlösungen untersucht und bemessen. Die grosse Schwierigkeit lag darin, die Funktionalität mit der Ausführbarkeit eines statischen Systems zu vergleichen, sowie den Grad der Bemessungsgenauigkeit festzulegen. Aus diesem Grund musste viel Zeit in Recherche investiert werden. Bei der Auswahl der besten Variante müssen viele Variable berücksichtigt werden. Bei komplexen statischen Systemen bzw. Konstruktionen erfolgt der Lasttransport oft über mehrere Geschosse und somit über Umwege in den Untergrund. Diese zusammenhängenden Systeme können sich sowohl negativ als auch positiv beeinflussen, dadurch wird der Vergleich mit verhältnismässig trivialen Systemen extrem erschwert bzw. fast unmöglich. Zudem müssen Faktoren wie Nutzungsdauer, Nachhaltigkeit sowie Instandhaltungskosten berücksichtigt werden. Aus diesem Grund war es nicht bzw. nur sehr schwer möglich eine «Bestvariante» zu finden. 85 Bei der Bemessung Bauprojekt ist eine gewissenhafte Modellierung das Wichtigste, diese erfolgte mit Hilfe der FE-Software CUBUS. Aus diesem Grund mussten von Beginn an alle Erkenntnisse aus der Vorbemessung verarbeitet und in die Modellierung miteinbezogen werden. Bei der Bemessung der einzelnen Bauteile war es das Schwerste die Zusammenhänge mit anderen Bauteilen zu kennen bzw. zu berechnen. Wenn der vertikale Lasttransport einigermassen geradlinig in den Untergrund geleitet werden kann, gestaltet sich die Modellierung einfach, doch sobald die Lasten aufgehängt oder anderweitig umgeleitet werden müssen, gestaltet sich die Modellierung komplex. Die Bemessung des Bauwerks erfolgte von oben nach unten. Im Erdgeschoss waren die Lasten meist so gross, dass einfache Nachweisberechnungen nicht mehr funktionierten. Aus diesem Grund waren oft Einfallsreichtum und Recherchetätigkeiten bei System-Herstellern wie zum Beispiel: Jordahl, Ebea usw. notwendig. Zusätzlich mussten die gewählten Konstruktionen überdacht und neue Lösungswege gesucht werden. Die Zusammenhänge von Lastumleitungen und deren Auswirkungen auf andere Bauteile zu verstehen bzw. zu berücksichtigen war in dieser Arbeit die grösste Herausforderung. Der Schwerpunkt dieser Arbeit war die Decke über dem Erdgeschoss, da bei der Durchfahrt als auch beim Gemeinschaftsraum die vertikalen Lasten zentrisch auf die Deckenplatten treffen. Für beide Bereiche wurde versucht die Lasten über die Wandscheiben im Obergeschoss aufzuhängen. Dieser Lösungsansatz kann aber nur funktionieren, wenn die aufgehängten Lasten in ein Auflager eingeleitet werden können. Der aus der Aufhängung resultierende Lastabtrag war bei der Durchfahrt nur durch enorme Zusatzmassnahmen möglich, weshalb ich mich dort für die Vorspannung entschied. Durch minimale Veränderungen des Grundrisses konnten alle Bedingungen erfüllt werden. Natürlich gibt es Schnittstellen die den Bauablauf tangieren, diese können aber durch eine gute Bauleitung leicht bewältigt werden. Die Vorspannung verläuft nur in Richtung der X-Achse und trägt nur die Eigenlasten, welche ca. 70% ausmachen. Die restlichen Lasten werden mit einer schlaffen Bewehrung über beide Achsen abgetragen. Dabei mussten die Unterzüge verstärkt und zusätzlich eine Stütze eingeplant werden. Diese kann aber in die Verkleidung der angrenzenden Containerboxen integriert werden. Beim Gemeinschaftsraum konnte der Lastabtrag aus der Aufhängung über zwei Stützen bewerkstelligt werden, welche in diesem Bereich in die Eingangstüren integriert werden. Zuerst habe ich versucht die Lasten nur über einen Überzug aufzunehmen, dafür sind die Lasten aber wesentlich zu hoch. Die Gestaltung der vertikalen Baugrubensicherung war ein weiteres zentrales Thema dieser Arbeit. Hier habe ich mich für eine abgestützte Rühlwand entschieden. Die Abstützung durch Erdanker ist durch die geometrischen Verhältnisse schwer realisierbar. Aus diesem Grund wird die Rühlwand mittels Holzstämmen abgestützt. Obwohl diese Variante den Baufortschritt stört ist sie in Summe das geringste Übel. Der Aushub sowie die Erstellung der Bodenplatte erfolgt in jeweils zwei Etappen. Die Aussenwände können bis auf vier Aussparungen durchgezogen werden, welche nach Fertigstellung der Deckenplatte des Untergeschosses geschlossen werden können. Die Besprechungen mit meiner Betreuerin wurden von ihr sehr konstruktiv gestaltet und es wurden allgemeine Zusammenhänge diskutiert. Obwohl sie nie konkrete Lösungsvorschläge vorgegeben hat, waren ihre Inputs stets hilfreich und ich konnte in grossem Masse von ihrer Erfahrung profitieren. Im Allgemeinen war diese Arbeit eine interessante und aufschlussreiche Erfahrung für mich. Ein guter Bauingenieur findet Lösungen durch Einfallsreichtum und Innovation. Innovation, das Wort leitet sich vom lateinischen ab und bedeutet Erneuerung. Kein anderes Wort könnte diese Arbeit besser beschreiben: Beinahe jede Berechnung und jede Überlegung in dieser Arbeit musste erneuert werden, um dann später nochmals erneuert zu werden. M3 - Bachelorarbeit Bauingenieurwesen M4 - Citavi ER -