Bewegungsfugen
Robert van Piggelen
in Technik
Kriechen und Absenken des Tragwerks, können eine Reihe von strukturellen und statischen Problemen hervorrufen.
Vertikale Verformung aufgrund von Kriechen und Absacken des Tragwerks
Das Absacken des Tragwerks, insbesondere der tragenden Säulen innerhalb eines Gebäudes, kann durch Kriechen hervorgerufen werden. Dies führt zu einer Verkettung struktureller Probleme, die man als verantwortlicher Planer bzw. Ausführer innerhalb eines Projekts beachten muss. Oftmals wird der Fokus auf eine Verformung von angrenzenden Bodenfeldern innerhalb eines Stockwerks gelegt. Dabei aber der Bezug der Drucklast, durch die Höhe eines Gebäudes, außer Acht gelassen.
Kriechen kann mittlerweile relativ genau berechnet werden, wobei jedoch ein Absacken des Tragwerks unweit schwieriger vorauszusehen ist. Wie das Kriechen variiert das Absacken über eine länger Zeitspanne. Die Gründe sind nicht nur das Kriechen, sondern auch eine stätige Lastzunahme durch die Errichtung weitere Stockwerke und deren Ausstattung für den Gebrauch. Eine genaue Berechnung der tatsächlichen Last und eine gleichmäßige Verteilung auf das Tragwerk sind hierbei unablässig.
Horizontale Verformung
Laterale Verformungen entstehen u.a. durch Trockenschwinden von Bauteilen, Wärmeausdehnung bzw. Kontraktion aufgrund von Temperaturschwankungen und Bewegungen durch Windlasten. Bewegungen durch Schrumpfen sind in der Regel in allen Teilen eines Gebäudes annähernd identisch. Wobei jedoch eine horizontale Bewegung durch Windlast von Stockwerk zu Stockwerk immer weiter zunimmt. Zentrale tragende Säulen innerhalb einer unabhängigen Einheit bilden effektive Verankerungen, um horizontale Bewegung zu begrenzen. Wie in Abbildung 2 veranschaulicht, sind die Kerne der jeweiligen mehrstöckigen Gebäude zentral platziert, um Bewegungen durch Schrumpfen und Temperatureinflüsse entgegenzuwirken. Durch die zwei Kerne hat Block 1 eine relativ steife Grundstruktur, diese verringert die Bewegung innerhalb des Gebäudes und im Übergang zur Verbindungsbrücke. Als eingeschossiges Gebäude benötigt Block 4 keinen zentralen Kern. Um die horizontale Bewegung für jeden einzelnen Punkt im Gebäude zu bestimmen, muss man das langfristige Schrumpfen, die Temperaturschwankungen und die Windlast für jedes einzelne Stockwerk beachten.
Wo werden Bewegungsfugen angebracht?
Eines der wichti gsten Elemente bei der Ausarbeitung von Bewegungsfugen ist eine einheitliche Planung. Diese obliegt grundsätzlich dem zuständigen Planungsbüro.
Abbildung 3 spiegelt Abbildung 2 und zeigt die Gebäude als unabhängige Einheiten, die durch Gebäudetrennfugen unterbrochen sind.
- Gebäudetrennfuge 1 unterteilt das Hauptgebäude in zwei unabhängige Einheiten.
- Gebäudetrennfuge 2 liegt zwischen dem Hauptgebäude und einem angrenzenden mehrgeschossigen Anbau. Diese gemeinsame Fuge liegt an einem Punkt, an dem eine Richtungsänderung der einwirkenden Kräfte auftritt. Eine Bewegungsfuge ist hier aufgrund verschiedener Faktoren, wie beispielsweise unterschiedliche Windlast oder Strukturveränderung erforderlich.
- Gebäudetrennfuge 3 grenzt das Hochhaus und das eingeschossige
Gebäude voneinander ab. Auch hier können unterschiedliche Windlasten oder Strukturveränderungen als relevante Gründe zur Platzierung einer Fuge gesehen werden. - Gebäudetrennfuge 4 liegt am Brückenübergang innerhalb des Hauptgebäudes. Diese Fuge ermöglicht der Brücke eine höhere Bewegungskapazität bei Windlast und Temperaturschwankungen.
Brandschutz und Bewegungsfugen
Es mag ungewöhnlich erscheinen einen zusätzlichen Brandschutz unter eine Bewegungsfuge zu platzieren. Jedoch muss man davon ausgehen, dass die Fuge im Falle eines Brandes wie ein Schornstein fungiert. Giftige Dämpfe und Feuer kann ohne entsprechenden Schutz binnen kürzester Zeit in die angrenzenden Etagen abziehen.
Mineralwolle als Brandschutz
Mineralwolle kann sich unter Druck sehr gut komprimieren, bei Entspannung jedoch nicht wieder ausdehnen. Daher kann bei einer entsprechender Bewegung innerhalb der Fuge, die Wolle die Bewegung nicht kompensieren. Dies hat zur Folge, dass sich Lücken innerhalb der Fuge bilden, durch die Gase und Feuer austreten können. Es ist daher ratsam, spezielle Brandschutzprofile zu installieren, die entsprechende Bewegung auch aufnehmen können und immer absolut dicht sind.
