Sicheres Aufstocken mit massgeschneiderter Verstärkung
Die Aufstockung eines Einkaufszentrums erforderte eine gezielte Tragwerksverstärkung. Mit einer massgeschneiderten Kombination aus vorgespannten und schlaffen CFK-Lamellen sowie Carbonfasergeweben stellte S & P die Tragfähigkeit von Decken und Unterzügen ohne Eingriff in die Baugeometrie sicher.
Eine erhebliche Erhöhung der Lasten auf den Deckenplatten und den Fundamenten war die Folge der Aufstockung des Einkaufszentrums La Tourelle in Genf. Dadurch verfügte die bestehende Struktur nicht über die erforderliche Tragfähigkeit. Um diesen neuen Anforderungen gerecht zu werden, entwickelte S & P eine massgeschneiderte FRP-Verstärkung. Vorgespannte und schlaffe CFK-Lamellen und Carbonfasergewebe wurden kombiniert, um Biege-, Schub- und Punktlasten aufzunehmen. Die Geometrie des Bauwerks blieb dabei unverändert.
Datenaustausch und Zusammenarbeit
Das Aufstockungsprojekt bedingte die Erhöhung der auf die Decken und Betonträger wirkenden Lasten. Der Projektingenieur stellte dem S-&-P-Spezialistenteam die von ihm berechneten Einwirkungen und die Ergebnisse aus den Materialprüfungen, Sondierungen und Vor-Ort-Vermessungen der bestehenden Bewehrung und des Betons zur Verfügung. Damit war es möglich, die Materialkennwerte zu bestimmen und die Tragfähigkeit der Konstruktion zu überprüfen. Besonders betroffen war die Decke des Erdgeschosses. Der bestehende zentrale Unterzug ruht auf drei Stützen mit zwei Spannweiten von jeweils neun Meter.
Verstärkung der Tragkonstruktion
Der bestehende Zustand der Tragkonstruktion reichte nicht aus, um die durch die Aufstockung verursachten zusätzlichen Einwirkungen sicher aufzunehmen. Deswegen wurden die Decke des Erdgeschosses sowie der zentrale Unterzug verstärkt. Im Hinblick auf den künftigen Endzustand, hat der Betonträger zusätzliche konzentrierte Einzellasten zu tragen. Dadurch stiegen die positiven und negativen Biegemomente um etwa 20 bis 80 Prozent an und überstiegen die Tragreserven der bestehenden Bewehrung. Der Bewehrungsstahl hätte rasch seine Fliessgrenze erreicht. Eine Biegezugverstärkung mittels extern aufgeklebter Carbonlamellen hätte nicht ausgereicht. Ergänzend war eine Querkraftverstärkung des Unterzugs nötig.
Um den Projekterfordernissen zu genügen, entwickelte S & P mit dem Planungsbüro mehrere Lösungen:
- Verstärkung der Deckenplatten: Die Deckenplatten wurden mittels CFK-Lamellen verstärkt, die je nach Beanspruchungsrichtung an der Unter- und Oberseite angebracht wurden.
- Aktive Verstärkung: In Zusammenarbeit mit den Bautenschutz-Fachleuten wurden vorgespannte CFK-Lamellen an der Unterseite sowie auf der Oberseite des Unterzugs installiert. Das Ziel war, die Stahlspannungen in der vorhandenen Bewehrung zu reduzieren und eine Erhöhung der Tragreserven zu erzielen. Die Querschnittsabmessungen des Trägers blieben dabei unverändert, sodass kein Verlust der lichten Raumhöhe entstand.
- Zusätzliche Verstärkung: Ergänzend installierten die Fachleute schlaff geklebte CFK-Lamellen – wo erforderlich mit Endverankerungen – sowie CFK-Gelege zur Aufnahme der Querkraft.
