IGES - Ingenieurgesellschaft Experimentelle Statik mbH
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Kaiserdecken und Unterzüge, Hamburg

Das Geschäftshaus wurde 1965 geplant und gebaut. Während des Umbauprozesses in den Jahren 2013/2014 wurden Teilbereiche abgerissen, wodurch sich die statischen Systeme und die Ausnutzungsgrade der Decken verändert haben. Die Schnittgrößen der Feld- und Stützmomente vergrößerten sich dadurch deutlich, weil aus ehemaligen Innenfeldern Endfelder entstanden sind. Eine statische Nachrechnung ergab, dass eine ausreichende Tragsicherheit der Decken für die gewünschten Verkehrslasten (p = 5,0 kN/m²) nicht nachzuweisen war. Aus diesem Grund wurde als Alternative ein experimenteller Tragsicherheitsnachweis in Erwägung gezogen.

Der experimentelle Tragsicherheitsnachweis beschränkte sich auf die betroffenen Positionen der Rippendecken (Kaiserdecken) und der Unterzüge. Alle weiteren Bauteile (z.B. Decken / Unterzüge anderer Positionen, Stützen, Gründung, etc.) konnten vom Tragwerksplaner konventionell nachgewiesen werden.

Es wurden jeweils die extremen Feld- und Stützmomente sowie der Schubnachweis geführt. Aus den Kraft-Reaktions-Kurven ließ sich entnehmen, dass
  • die Stahlbetondecken bis zur Gebrauchslast ein annähernd lineares Last-Durchbiegungs-Verhalten aufwiesen
  • ein nichtlineares Verhalten (Übergang in Zustand II) erst oberhalb des Gebrauchslastniveaus begann
  • die Rissweiten unter Gebrauchslast weniger als w ≤ 0,15 mm betrugen
  • die Durchbiegung der Decken unter Gebrauchslast f < l / 500 betragen haben
Die Schallemissionsanalyse (SEA) lieferte zusätzliche Informationen über besondere Ereignisse während der Belastungsversuche, wie z.B. Rissbildung oder Rissuferreibung. Die meisten Signale ließen sich durch die lange Signaldauer eindeutig einer Reibungsursache zuordnen, wahrscheinlich aufgrund von Rissuferreibung zwischen Schalungsbrett und Rippenunterseite. Oberhalb der Gebrauchslast wurde bei allen Belastungsversuchen vereinzelt Rissbildung durch sehr energiereiche Signale mit kurzer Dauer registriert. Insgesamt blieb die Anzahl der Ereignisse vergleichsweise gering, so dass von keinem ausgeprägten Rissbild gesprochen werden kann.

Die Last konnte bei allen Versuchen ohne Erreichen eines Grenzwertkriteriums bis zur Versuchsziellast gesteigert werden. Die Gebrauchstauglichkeit und Tragsicherheit der Deckensysteme wurde daher für die gewünschten Lastansätze erfolgreich nachgewiesen.


Projektinformationen

Objektyp: Geschäftshaus
Bauteil: Decke + Unterzug
Motivation: Umbau
Leistung: Belastungsversuch