• Document: Übung im 6. Semester Fachgebiet Baukonstruktion und Entwerfen Prof. Dipl. Ing. Sibille Wirtz, Dr. Ing. Mathias Wirths
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Pfosten - Riegel - Konstruktionen / Elementfassaden Übung im 6. Semester Fachgebiet Baukonstruktion und Entwerfen Prof. Dipl. Ing. Sibille Wirtz, Dr. Ing. Mathias Wirths Abb. 1 Pfosten Riegelkonstruktion Abb. 2 Elementfassade 1 Einleitung "Die Fassade ist das trennende Bauteil zwischen dem benutzten Innenraum und der Außenwelt. Um sich dem Wesen heutiger Fassadenkonstruktionen zu nähern, soll zunächst an die verschiedenen Funktionen der Fassade erinnert werden: Sie bestimmt die architektonische Erscheinung des Gebäudes, sie gewährt Ein- und Ausblicke, sie muss Druck- und Sogkräfte aus Windlasten aufnehmen, ihr Eigengewicht tragen und zum Teil auch tragende Funktion für andere Bauteile übernehmen. Sie lässt Sonnenlicht in das Gebäude, muss aber gleichzeitig auch Sonnenschutz bieten. Sie erzeugt Dichtigkeit gegen Regenwasser und muss mit Feuchtigkeit von innen und außen umgehen. Sie isoliert gegen Wärme und Kälte, sorgt für Schallschutz und kann sogar zur Energiegewinnung dienen." (aus Knaack, Klein, Bilow, Auer: Fassaden, Birkhäuser, Basel 2007, S.36f.) Aus den hier dargestellten Anforderungen an Fassaden wird die Komplexität der Thematik hinsichtlich der Konstruktion von Fassaden ersichtlich. Hohe ästhetische und technische Ansprüchen müssen erfüllt werden. Eine Übung von Studierenden des 6. Semesters im Fachgebietes Baukonstruktion und Entwerfen von Frau Prof. Sibille Wirtz im SS2009 beschäftigt sich mit den gängigsten Konstruktionsprinzipien für Fassadenkonstruktionen, den Pfosten - Riegel Konstruktionen und den Elementfassaden. Für ein zuvor entworfenes Bürogebäude werden die beschriebenen Fassadenkonstruktionen im Detail erarbeitet. Aufgabenstellung: Auf Grundlage der Semesterübung des 5. Semesters sollen zwei alternative Fassadenkonzepte eines Bürogebäudes entwickelt werden. Die Primärkonstruktion kann verändert werden. Fassade 1: Pfosten- Riegel- Konstruktion Vorgaben: - Südseite - Natürliche Lüftung - Variable Büronutzung Fassade 2: Elementfassade Vorgaben: - Westseite - Natürliche Lüftung - Variable Büronutzung - Objektlage an einer stark befahrenen Straße Leistungen für jedes Fassadenkonzept: Entwurfsskizze(n), Detailskizzen(n) Produktbeschreibung, Hersteller Vertikalschnitt M 1: 20 Teilansicht M 1: 20 Details M 1: 10, Sockelanschluss, Deckenanschluss, Attika Abb. 3 Grundrissschema Bürogebäude 2 Definitionen 2.1 Pfosten - Riegel - Konstruktionen Abb. 4 Seagram Building (L. Mies van der Rohe) Wesentlich für eine Pfosten - Riegel Konstruktion ist die Aufteilung der Fassade in senkrecht verlaufende Pfosten und waagerecht verlaufende Riegel. Zwischen diesen Konstruktionselementen, welche die statische Beanspruchungen (ständige und nicht ständige Lasten) an die Primärkonstruktion des Gebäudes weiterleiten, können Glasflächen, Fassadenpaneele oder Öffnungselemente angeordnet sein. In der Regel strukturiert die Abfolge der Pfosten und Riegel die Fassade deutlich. Die Pfosten erstrecken sich oft über mehrere Etagen. Elemente für Verschattung, Blendschutz oder Lüftung werden vor oder zwischen Pfosten und Riegeln angeordnet. Zum Schutze außen liegender Verschattungsanlagen vor großen Windlasten bei hohen Gebäuden werden daher solche Fassaden oft zweischalig als Doppelfassade ausgebildet. Die Montage erfolgt größtenteils vor Ort. 2.2 Elementfassaden Abb. 5 Elementfassade, New York Kennzeichnend für die Elementfassade ist das Erfüllen aller Anforderungen an eine Fassade mit möglichst einem Bauelement. Insbesondere übernimmt der Rahmen jedes einzelnen Elementes die Aufgabe der Lastabtragung, weiteren Funktionen wie Fensterflächen und Deckenverkleidung, Luft und Verschattung werden im Werk in das Bauelement integriert. auf der Baustelle erfolgt nur noch die Montage des meist Geschoss hohen Fassadenelementes. 3 Pfosten - Riegel - Konstruktionen 3.1 Prinzipieller Aufbau / Montage Abb. 6 Aufbau Pfosten - Riegel - Konstruktion Abbildung 6 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Pfosten - Riegel - Konstruktion Die Pfosten werden mit Halterungen an den Geschossdecken befestigt. Diese Halterungen können mit Hilfe von Langlöchern Toleranzen des Rohbaus ausgleichen. Als Material für die Pfosten und Riegel kommen hauptsächlich Stahl, Aluminium und Holz zur Anwendung. Systemanbieter können mit einer reichen Palette unterschiedlicher Profile aufwarten, welche in Abhängigkeit von den Anforderungen hinsichtlich Gestaltung und Tragvermögen zum Einsatz kommen. Die Füllung ( Glas, Fensterelemente, geschlossenes Fassadenpaneel, Lüftungselement) wird mittels verschraubter Pressleisten an Pfosten und Riegel befestigt. Die Pressleisten sind thermisch von den Pfosten / Riegeln getrennt. Dichtlippen vermeiden das Eindringen von Wasser und verhindern mechanische Beschädigung der Verglasung/ Füllungen . Abb. 7 Montage Pfosten - Riegel - Konstruktion 3.2 Verglasung/ Füllung Konstruktionsbedingt werden Verglasungen oder Füllungen von außen eingebracht. Als Füllungen werden hier thermisch getrennte Fassadenpaneele bezeich

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