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Porsche-Museum: Hinterschnittanker halten geneigte Glasfassade

(30.7.2009) Das neue Porsche-Museum in Stuttgart, ein Entwurf der Wiener Architekten Delugan Meissl, beeindruckt mit unterschiedlichsten geometrischen Formen. Die nach außen geneigte Glasfassade, gehalten mit Hinterschnittankern von Fischer schließt das Bauwerk zum Porscheplatz hin ab (siehe auch Google-Maps sowie Google-Street-View).

Die besonders anspruchsvolle Frontfassade befindet sich oberhalb des Haupteingangs und wurde als Doppelfassade ausgeführt. Die innere Isolierglasfassade ist allseitig linienförmig gelagert und bildet den eigentlichen Raumabschluss. Die äußere Sekundärfassade entstand als punktgehaltene Konstruktion. Der Fassadenzwischenraum kann zur Reinigung betreten werden.

Die Fassade ist um 16,5° gegen die Vertikale nach außen geneigt und ca. 13 m hoch. Ihre Abmessungen betragen an der oberen Kante 41 m und am unteren Rand 40 m. Die untere Fassadenkante befindet sich 14 m, die obere 27 m über der Geländeoberkante. Auf Grund ihrer Neigung handelt es sich baurechtlich um eine Überkopfverglasung. Die Glasfugen zwischen den Scheiben wurden offen ausgebildet.

Bei dieser punktgehaltenen Verglasung aus Verbundsicherheitsglas (VSG) besteht die Außenseite im Regelbereich aus 10 mm starkem teilvorgespanntem Glas (TVG), die Innenseite aus 8 mm TVG. Die einzelnen Scheiben weisen eine Breite von maximal 3.454 mm und eine Höhe von 1.917 mm auf. Sie lagern jeweils an der oberen und unteren Glaskante auf jeweils sechs Fischer-Hinterschnitt-Glaspunkthaltern FZP-G-Z. Dabei beträgt der Randabstand zu den Glaskanten lediglich 85 mm.

Das Eigengewicht der Konstruktion wird über zwei Stahlwinkel abgetragen. Die Befestigung der Hinterschnittpunkthalter an der Unterkonstruktion erfolgt über Stahllaschen, die Großbohrungen aufweisen, um eine zwängungsfreie Lagerung der Verglasung zu garantieren. Die Unterkonstruktion aus Baustahl S 235 besteht aus dreieckigen Hohlprofil-Riegeln, die mit vertikalen Pfosten aus Flachstahl ausgesteift werden.

Der Fischer-Hinterschnitt-Glaspunkthalter FZP-G-Z verfügt über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (Zul. Nr. Z-70.2-122) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt). Für die ausgeführte Überkopfverglasung gelten besondere Vorgaben der technischen Regeln für linienförmig gelagerte Verglasung (TRLV) und der technischen Regeln für die Bemessung und die Ausführung punktförmig gelagerter Verglasung (TRPV). Hauptaugenmerk dieser Sicherheitsbetrachtung ist die Resttragfähigkeit der Verglasung im Bruchzustand.

Der verwendete Fischer-Glaspunkthalter FZP-G-Z ist zulassungskonform. Die eingesetzte Glasart (VSG aus TVG), das Glasformat und die Einbauart sind jedoch mit der vorliegenden Zulassung nicht geregelt. Deshalb beantragte der Bauherr eine Zustimmung im Einzelfall bei der obersten Baubehörde.

Der Nachweis der Tragfähigkeit wurde durch Bruchlastversuche ermittelt. Der dazu notwendige Versuchsstand zur Feststellung der maximalen Belastung erforderte eine horizontale Einbaulage und eine Beladung der Glasfassade durch Auflegen von Sandsäcken. Auf Basis der durchgeführten Versuche ergab sich ein ausreichendes minimales Sicherheitsniveau von γ = 4,30.

Zur Beurteilung der Resttragfähigkeit wurden Bauteile in ihrer Originaleinbaulage von 16,5° Neigung zur Vertikalen untersucht. Nach Vorgaben des Versuchskonzepts brachte man die halbe Windlast in Form von Sandsäcken auf die Probekörper auf. Anschließend wurden die VSG Scheibe innen und außen an verschiedenen Stellen mit einem Spitzhammer angeschlagen und planmäßig zerstört. Die Scheiben brachen in einem für TVG typischen Bruchbild. Nach Anschlagen der Teilscheiben an bis zu acht Stellen zeigte sich keine nennenswerte Verformung.

Bedingung für einen erfolgreichen Test: Kein Versagen nach 24 Stunden unter simulierter reduzierter Windlast und Eigengewicht. Danach wurde die simulierte Windlast entfernt und die Konstruktion beurteilt. Es konnten keine nennenswerten Veränderungen zur Ausgangssituation festgestellt werden. Im Anschluss wurde die Konstruktion für weitere 24 Stunden beobachtet. Auch hier konnte keine nennenswerte Veränderung zum Ausgangszustand festgestellt werden. Da die Vorgaben der Landesbehörde ohne Einschränkungen erfüllt wurden, konnte die Zustimmung im Einzelfall erteilt werden.

Weitere Informationen zu Hinterschnittankern können per E-Mail an fischerwerke angefordert werden.

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