Doppel-Flugzeughangar am Flughafen Don Mueang

Projektbeschreibung

AR Ingenieure wurde von Asia Membrane Co., Ltd. mit der Genehmigungs- und Ausführungsplanung eines Hangars für den Bauherrn FORTH MRO Service beauftragt. Die Anlage besteht aus zwei Hallenschiffen mit jeweils 97 m Spannweite und 80 m Tiefe. Das Tragwerk ist als regelmäßiges System aus Stahlrahmen mit einem Achsabstand von 10 m ausgebildet. Die Rahmen bestehen aus einem Fachwerkriegel mit einem polygonal verlaufenden Obergurt sowie Fachwerkstiele. Die Gebäudehülle wird durch eine transluzente Glasfasermembran gebildet, die sowohl die Dach- als auch Teile der Wandflächen überspannt.

Besonders der komplett digitale Workflow trug zur wirtschaftlichen Realisierung dieses Projekts bei. Unser im Büro präferiertes Berechnungsprogramm SOFISTIK hat über die SAT-Schnittstelle eine praktikable Möglichkeit, die Ergebnisse auf komfortable Weise für die Detailbemessung an IDEA StatiCa zu übertragen.

Ingenieurtechnische Herausforderungen

Die große Spannweite der Hallen bei gleichzeitig wirtschaftlichem Materialeinsatz erforderte ein effizientes Tragwerkskonzept mit hoher Steifigkeit und ausreichender Stabilität. Die Kopplung eines biegeweichen Membransystems an das stabförmige Stahltragwerk stellte besondere Anforderungen an die Lastabtragung und Detailausbildung.

Wir waren erfreut, dass auch komplexe und durch uns konstruierte Elemente relativ einfach in IDEA StatiCa modelliert werden konnten. Dazu waren vor allem die Basiswerkzeuge nützlich, welche die Modellierung von Platten, Steifen sowie Schraub- und Schweißverbindungen ermöglichen.

Aufgrund der klimatischen Bedingungen am Standort waren insbesondere Windsogbeanspruchungen maßgebend für die Bemessung der Membran sowie deren Verankerung. Gleichzeitig ist Bangkok als erdbebengefährdetes Gebiet einzustufen, sodass die Einwirkungen in Verbindung mit den nationalen Anhängen zu berücksichtigen waren. Das geringe Eigengewicht der Konstruktion wirkt sich hierbei grundsätzlich günstig auf die seismische Beanspruchung aus, erhöht jedoch die Empfindlichkeit gegenüber dynamischen Windeinwirkungen.

Die Projektabwicklung profitierte von einer konsistenten und anpassungsfähigen Modellstruktur, um die geometrischen und statischen Abhängigkeiten effizient abbilden zu können.

Lösungen und Ergebnisse

Das Tragwerk wurde als Fachwerksystem mit einem polygonal verlaufenden Obergurt ausgelegt. Die Quersteifigkeit der Halle wird durch Druckstreben sowie Windverbände in der Dach- und Wandebene sichergestellt. Zur Aufnahme von Windsogkräften auf die Membran wurde ein Windsogseilsystem vorgesehen, das die Lasten gezielt in die Haupttragstruktur einleitet.

Sowohl das statische Berechnungsmodell als auch das CAD-Modell wurden parametrisch aufgebaut. Dadurch konnten geometrische Anpassungen und Lastvarianten effizient untersucht und in den Planungsprozess integriert werden. Für die Knotenpunkte der Stahlkonstruktion wurden die ermittelten Schnittkräfte über die SAT-Schnittstelle in die IDEA StatiCa Umgebung übertragen und die Detailmodelle für die weiteren Nachweise als

Substrukturen erstellt. Diese ermöglichten eine realitätsnahe Abbildung des Tragverhaltens der Anschlüsse unter Berücksichtigung von Stabilitäts- und Plastizitätseffekten sowie eine belastbare Bemessung der Verbindungsmittel.

Das entwickelte Tragwerkskonzept zeichnet sich durch einen wirtschaftlichen Materialeinsatz, eine klare Lastabtragung und eine hohe Anpassungsfähigkeit im Planungsprozess aus. Gleichzeitig erfüllt die Konstruktion die Anforderungen an Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit unter den maßgebenden Einwirkungen.

Das gesamte Projekt musste nach amerikanischen Normen berechnet werden. Diese sind im Programm implementiert, so dass eine Bemessung nach diesen Grundlagen und als weiterer Vorteil die schnelle und umfassende Dokumentation der Ergebnisse problemlos möglich war.

Über Alfred Rein Ingenieure GmbH

Als weltweit tätiges Ingenieurbüro entwerfen, entwickeln und planen die Ingenieure von AR  Sonder- und Leichtbaukonstruktionen, insbesondere wandelbare und feststehende Dach- und Fassadenstrukturen aller Art. Alle Leistungsphasen eines Projektes werden unterstützt. Das Leistumsspektrum umfasst: Tragwerksplanung, Werkstattplanung, Zuschnittsermittlung, Objektplanung, Machbarkeitsstudien, Projektmanagement, Überwachung und Wartung, Realisierung von Objekten, Bauteilentwicklung.