Verstärkung Treppenlauf - Neubau Logistikhalle - Kirchheim, Deutschland

Beim Neubau einer Logistikhalle wurden zwei Treppenläufe mit einer Betonstärke von 25 cm anstatt 31 cm zu dünn hergestellt und waren daher nicht ausreichend tragfähig. Dies wurde jedoch erst nach der Montage der Treppen festgestellt. Ein Aus- bzw. Neubau der Treppen hätte daher zu erheblichen Verzögerungen im gesamten Bauablauf geführt. Eine Verstärkung mit Carbon-Lamellen stellte deshalb die schnellste und wirtschaftlichste Lösung dar.

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Thema
Verstärkung Treppenlauf
Objekt
Neubau Logistikhalle
Ort
Kirchheim
Bundesland
Hessen
Land
Germany
Datum
Dauer
1 Week

Situation

Das statische System der Treppe besteht aus Treppenlauf und zwei Podesten, mit den Auflagern in der aussteifenden Wand. Die beiden Podeste führte man wie geplant mit 31 cm Plattenstärke aus und sind daher ausreichend tragfähig. Es musste jedoch für eine entsprechende Weiterleitung aus dem Treppenlauf in die Podeste gesorgt werden. Die Verstärkung erfolgte durch aufgeklebte CFK Lamellen, mit zusätzlicher Verbundkrafterhöhung.

Lösung

Gemäß der statischen Bemessung befindet sich das maßgebende Moment und damit höchste erforderliche Bewehrung im Bereich des Übergangs von Treppenlauf zum oberen Podest. Ein Nachweis, bei welchem die Verstärkung vor dem "Knick" zum Podest endet, konnte somit nicht erbracht werden. Die Verstärkung musste entsprechend in das Podest geführt und dort verankert werden.

Im unteren Bereich des Treppenlaufs war die vorhandene Bewehrung ausreichend. Die Verstärkung konnte hier vor dem Podest enden. Auf der sicheren Seite wurden die CFK Lamellen jedoch möglichst weit bis an das Podest herangeführt. Ein vereinfachter Nachweis, bei welchem die CFK Lamellen bis vor das Auflager geführt werden müssen, konnte aufgrund des "Knicks" nicht durchgeführt werden. Die entsprechend nötigen Endverankerungsnachweise vor dem Übergang zu den Podesten ließen sich wegen der hohen Zugkräfte nicht nachweisen.

Software als Hilfsmittel

Die Bemessung der Verstärkung erfolgte daher als örtliche Verstärkung gemäß DAfStb-Richtlinie RV 6.1.1.5 mit Verbundkrafterhöhung durch Bügelumschließung gemäß DAfStb-Richtlinie RV 6.1.1.4.2.2, um die hohen Bewehrungsdifferenzen abzudecken. Die Umschließung erfolgte durch aufgeklebte Stahllaschen mit einer Abmessung von 80 mm x 8 mm und mit entsprechenden Klebeankern im Beton.

Hierzu verwendeten die Ingenieure das Bemessungsprogramm S&P FRP Lamella als Hilfsmittel. Bei der örtlichen Verstärkung wird die fehlende Zugkraft aus der Bewehrungsdifferenz mit der Verbundkraft der CFK Lamellen abgedeckt. Je doppellagig geklebter CFK Lamelle konnte so eine Verbundkraft von 100 kN erreicht werden.

Dichte Bewehrung

Wegen des konkaven Knicks im Übergang zum oberen Podest, ist eine zusätzliche Rückverankerung der Stahlplatte im Treppenlauf nötig, um eine Entkopplung aufgrund der horizontalen bzw. resultierenden Zugkraft zu verhindern. Diese Rückverankerung konnte wegen zu dichter vorhandener Bewehrung im Anschluss jedoch nicht direkt im Knick montiert werden. Die Verankerung erfolgte deshalb mit ca. 5 cm Abstand. Das entstehende Moment in der Stahlplatte infolge der resultierenden Kraft, muss vom Widerstandsmoment aufgenommen werden. Zur Aussteifung wurde daher eine Knagge mit 20 mm Dicke angeschweißt. Die Berechnung ergab eine benötigte Höhe im Knick von etwa 6 cm.

Schnelle und zuverlässige Lösung

Trotz der zusätzlichen Rückverankerungen der CFK Lamellen, stellte die CFK Verstärkung hier die wirtschaftlichste und am wenigsten aufwendige und vor allem schnellste Lösung dar. Der zeitliche Aufwand bzw. die Material- und Verarbeitungskosten lagen deutlich unterhalb der möglichen Alternativen. Aufgrund der langjährigen Erfahrung im Bereich der statischen Verstärkung, konnte das Team von S&P auch bei dem hier vorliegenden Sonderfall schnelle und zuverlässige Unterstützung bei Planung und Ausführung bieten.

Material

  • 67 m S&P CFK Lamelle 120/1,4 mm doppellagig verklebt
  • 12 Stahlplatten S235 mit 80/8 mm
  • 36 FIS EM Plus Injektionsanker

Contact

Simpson Strong-Tie Germany

Simpson Strong-Tie GmbH

Hubert-Vergölst-Straße 6
61231 Bad Nauheim
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