Deutscher Stahlbautag 2018 - Thema: adidas arena - eine gehobene ...
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Vortrag der Arbeitsgemeinschaft
Dipl.-Ing. Lars Feulner Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
Züblin Stahlbau GmbH stahl + verbundbau GmbH
39. Deutscher Stahlbautag 2018
Thema: adidas arena -
eine gehobene Stahlkonstruktion
© BEHNISCH ARCHITEKTEN
Einführung Eine 3D-Gesamtstruktur aus vier Träger-
rostebenen mit im Abstand von 8,10m
Im Rahmen der Ausbaustufe V wird der kreuzweise gespannten Hauptträgern und
Standort Herzogenaurach von adidas u. a. biegesteif angeschlossenen, kastenförmi-
um ein Bürogebäude, die sogenannte gen Innenstützen bildet das Tragwerk des
Arena, erweitert. Überbaus. Die Aussteifung erfolgt i. W.
Der Gebäudekomplex besteht aus einem über die 67 Stück in 4er und 3er Gruppen
in die Landschaft integrierten Erdge- angeordneten schrägen Stützen. Der
schoss in Massivbauweise, das durch ei- zentrale innere Erschließungskern leistet
nen Überbau in Stahl-/Verbundbauweise dazu nur einen geringen Beitrag.
überragt wird, der auf V-förmig angeord-
neten Stützen ruht. Der Überbau in den Die Fußböden sind aufgeständert. Die De-
Abmessungen 143 x 118 m bietet drei ckenunterseiten sind i. d. R. nicht abge-
Nutzebenen für eine Büronutzung. Eine hängt. Sichtbare Stahltragkonstruktion
transparente Fassade mit einer strukturie- und Haustechnik verleihen einen techni-
renden, nach Himmels- und Sonnenrich- schen, industriellen Charakter.
tungen optimierten, verschattenden Fas-
sadenstruktur sowie sechs große, durch-
gängige Lichthöfe sorgen für ausrei-
chende natürliche Belichtung.
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adidas arena – eine gehobene Stahlkonstruktion
Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
stahl + verbundbau gmbh Dipl.-Ing.
Vortrag der Arbeitsgemeinschaft + Lars Feulner
Züblin Stahlbau GmbH
Überbau mit vorgespannten Schrauben. Die gevou-
teten Enden der Hauptträger wurden
Die Haupttragebene des Überbaus ist der werkseitig an die Stützen geschweißt, die
Trägerrost der untersten Ebene, D. ü. ZG, Walzprofile wurden mit Kopfplattenstößen
mit hohen, steifen Hauptträgern. Sie bildet biegesteif verschraubt.
die Hauptinstallationsebene. Bei den
1,55 m hohen Hauptträgern mit Blechdi-
cken von 35 bis 70 mm ist die Geschoss-
decke im unteren Bereich angeordnet, so
dass die Träger die Decke um 1,19 m
überragen. Mit runden Stegöffnungen
D700 und im mittleren Trägerbereich um
415 mm abgesenkten Obergurten wird die
horizontale Führung und Verteilung der In-
stallationsmedien ermöglicht.
biegesteifer Kopfplattenstoß D. ü. ZG
Hauptträger D. ü. ZG + 1. OG
Um einen Längentoleranzausgleich zu er-
HEA 700 Profile, die zu den Kastenstützen möglichen wurden zwischen den Kopf-
600 x 600 aufgevoutet werden, bilden die platten planmäßig Futterbleche angeord-
Tragstruktur im 1. OG. In den beiden Ge- net.
schossen darüber werden Kastenstützen
300 x 300 und gevoutete HEA 500 einge- Brandschutz (Geschossdecken)
setzt.
Die Installationsebene und die Unterseiten
Je zwei einachsig gespannte Deckenträ- der Geschossdecken werden mit Sprinkle-
ger pro Feld stützen im Abstand von rung versehen. Dennoch werden die
2,70 m die 15 cm dicke Verbunddecke. Stahlbauteile mit konstruktiven Brand-
Mittig in den Decken über den Oberge- schutzmaßnahmen für eine Feuerwider-
schossen ist engmaschig eine Verrohrung standsdauer R90 geschützt.
zur Bauteilaktivierung vorgesehen.
Die im Endzustand sichtbaren Oberflä-
Die Anschlüsse sind so konzipiert, dass chen der Stahl-/Verbundträger und Hohl-
auf der Baustelle wenig geschweißt wer- kastenstützen werden werkseitig mit ei-
den musste. Die hohen Hauptträger wur- nem zweikomponentigen reaktiven Brand-
den möglichst zweifeldrig ausgeliefert, bei schutzsystem und Deckbeschichtung ver-
Stückgewichten bis zu 44 to. Die biege- sehen. In den Anschlussbereichen wird
steifen Trägerstöße auf der Baustelle er- der mehrere Millimeter dicke Dämm-
folgten i. d. R. mittels Kopfplattenstößen schichtbildner ausgespart und erst bausei-
tig, nach der Montage, appliziert.
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adidas arena – eine gehobene Stahlkonstruktion
Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
stahl + verbundbau gmbh Dipl.-Ing.
Vortrag der Arbeitsgemeinschaft + Lars Feulner
Züblin Stahlbau GmbH
Die Bauteile der Tragstruktur unterhalb
der untersten Decke des Überbaus wer-
den mit Brandschutzbekleidung oder
Brandschutzspritzputz geschützt.
Wirkungsweise Deckenfeld im Brandfall
V-Stützen
Die V-förmig angeordneten Stützen des
Überbaus wurden als betongefüllte, runde
Randträger vor und nach Applikation des Rohrmantelverbundstützen hergestellt.
Brandschutzspritzputzes Die ca. 15 m langen Bauteile mit Bemes-
sungslasten bis zu 28 MN verjüngen sich
Im Rahmen der Ausführungsplanung
an beiden Enden über je 2 m Länge von
konnte von der ARGE WoS Stahlbau die
Durchmesser 813 zu 663 mm.
Brandschutzbeschichtung der Nebenträ-
ger eingespart werden, indem erstmals in Je vier oder drei Stützen schließen unten
Deutschland die sog. Cardington-Methode konzentriert an Stützenfußpunkt-Bauteilen
angewendet wurde. Mit Hilfe eines nach an. Die Stützenfußpunkte wurden vorab
der Membrantheorie wirkenden Tragme- als Fertigteile hergestellt und mit äußers-
chanismus der Geschossdecken konnte ter Präzision auf den Pfahlgruppen abge-
mit umlaufend brandgeschützten Haupt- setzt und im unteren Bereich in die 50 cm
trägern eine im Brandfall ausreichende dicke Bodenplatte einbetoniert. 150 mm
Tragsicherheit nachgewiesen werden, dicke Stahleinbauteilplatten und eine sehr
trotz brandschutztechnisch ungeschützter hohe, konzentrierte Bewehrung sorgen für
und damit rechnerisch weitgehend ausfal- die Lastein- und Weiterleitung der Vertikal-
lender Nebenträger. und Horizontalkraftanteile.
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Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
stahl + verbundbau gmbh Dipl.-Ing.
Vortrag der Arbeitsgemeinschaft + Lars Feulner
Züblin Stahlbau GmbH
aus unterschiedlichen Biegeformen zwi-
schen Lagerung beim Hub und späterer
Lagerung auf den V-Stützen wurden Mög-
lichkeiten zum Längenausgleich von
±50 mm und je Stützenende zum Aus-
gleich von Neigungsdifferenzen von um-
laufend 4% entwickelt.
Montage
Die Stahlkonstruktion des Überbaus
wurde überwiegend in Bodennähe, auf ca.
Stützenfußpunkt als Fertigteil 200 Stück, etwa 2 m hohen Hilfsstützen
vormontiert und dann hydraulisch auf
Am Stützenkopf sorgen dickwandige, ge-
12,5 m Höhe (bis UK Hauptträger) ange-
schweißte Stahlschwertkonstruktionen für
hoben.
eine Lasteinleitung in die Hauptträgerkreu-
zungspunkte von den 16,2 x 16,2 m gro- Die Vormontage erfolgte in 6 Hauptbauab-
ßen Gevierten. schnitten. In jedem BA wurden zuerst die
Hauptträger D. ü. ZG einzelner Gevierte
montiert, dann Innenstützen und Träger ü.
1. OG. Zug um Zug wurden die Bauab-
schnitte montiert und erst gegen Ende der
Vormontage wurden die Ausgleichsfelder
zwischen den Bauabschnitten geschlos-
sen, damit Schwindverformungen der Bo-
denplatte und Temperaturdehnungen des
Überbaus möglichst spät auf ein geschlos-
senes, großflächiges Tragwerk wirken.
Im Zuge der Vormontage wurden weiter-
hin die zweigeschossigen Stützen der
obersten beiden Ebenen und ein Teil der
Träger D. ü. 2. OG montiert. In D. ü. ZG
wurde das Verbundblech verlegt sowie die
Decke bewehrt und betoniert.
Schwert als oberer Anschluss V-Stütze
Die V-Stützen wurden erst nach Montage
und hydraulischem Hub der Tragstruktur
des Überbaus zwischen Stützenfußpunkt
und Schwert montiert. Zum Ausgleich von
Maßungenauigkeiten und Verformungen
Vormontage auf H = ~2 m
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adidas arena – eine gehobene Stahlkonstruktion
Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
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Züblin Stahlbau GmbH
Dann erfolgte die Hubmontage. Im Be-
reich der Stützenfußpunkte, gründend auf
den Pfählen, wurden je vier Hubstützen
mit hydraulischen Pressen angeordnet.
Hubeinrichtung mit montierten V-Stützen
Nach dem Absenken wurde mit dem Bau
des Erdgeschosses in Stahlbetonbau-
abgespannte Pressenturm-Gruppe weise begonnen und gleichzeitig wurden
der übrige Stahlbau des Überbaus mon-
Der zu diesem Zeitpunkt ca. 12.500 to tiert, die Verbundbleche verlegt und die
schwere Überbau wurde in Schritten zu je Geschossdecken bewehrt und betoniert.
ca. 50 cm Kolbenweg um 10,5 m auf
12,5 m Höhe angehoben. Die Aussteifung
während des Hubvorgangs erfolgte über
Anbindung an den zentralen Stahlbeton-
kern, zwei Hilfsfachwerktürme in Lichthö-
fen und mehrere „mitwachsende“ tempo-
räre Vertikalverbände.
hydraulischer Hub auf H = ~12,5 m
Nach dem Hub wurden die 67 bereits
vorab ausbetonierten V-Stützen montiert
und dann wurde kontrolliert abgelassen
und auf die V-Stützen umgelastet.
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Dr.-Ing. Norbert Sauerborn
stahl + verbundbau gmbh Dipl.-Ing.
Vortrag der Arbeitsgemeinschaft + Lars Feulner
Züblin Stahlbau GmbH
Am Bau Beteiligte: Leistung ARGE WoS Stahlbau
Züblin Stahlbau GmbH, Hosena
Bauherr: stahl + verbundbau GmbH, Dreieich
adidas AG, Herzogenaurach
Konstruktion, Werkplanung, Fertigung
Architekt: und Montage für:
BEHNISCH ARCHITEKTEN, Stuttgart Stahl- und Stahlverbundkonstruktion des
Überbaus, V-Stützen, Magistral-, Foyer-
Tragwerksplaner: und Fluchttreppen sowie Lieferung und
Werner Sobek Stuttgart GmbH Montage der Verbundbleche und Applika-
tion des konstruktiven Brandschutzes.
Generalunternehmer:
Züblin AG, Stuttgart Gesamt: ca. 11.500 to Stahlkonstruktion
Die adidas arena nach Fertigstellung. Stand September 2018.
Fotos: ARGE WoS Stahlbau
Kontakt
Züblin Stahlbau GmbH stahl + verbundbau GmbH
Bahnhofstr. 13 Im Steingrund 8
01996 Hosena 63303 Dreieich
Tel. +49 35756 71-0 Tel. +49 6103 9862-0
www.zueblin-stahlbau.de www.stahlverbundbau.de
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