Weit gespannte Stahlkonstruktion Trapezakt

Presseartikel Busdach Bahnhofplatz Winterthur – COPYRIGHT FOTOS UND PLÄNE BEACHTEN!
TITELVORSCHLÄGE
Weit gespannte Stahlkonstruktion
Trapezakt
Ende Juni 2013 wurde auf dem Bahnhofplatz von Winterthur ein neues Dach für die städtischen
Busse und ihre Passagiere eingeweiht. Dank einer ausgeklügelten, eleganten Stahlkonstruktion
kann es trotz seiner grossen Ausdehnung auf einem Bein stehen. Möglich gemacht haben dieses
spektakuläre „Stadtmöbel“ ein leistungsfähiges, Platz sparendes Tragwerk und grosses Fachwissen.
Von Manuel Pestalozzi*
Das neue Busdach spannt sich über den südlichen Teil von Winterthurs Bahnhofplatz, der sich wie ein
Trichter zur Zürcherstrasse öffnet. Auf der anderen Seite dieser wichtigen Erschliessungsachse steht die
neue Überbauung Archhöfe mit ihrer Shopping Mall. Die westliche Platzbegrenzung bilden das Bahnhofsportal und ein Warenhaus, auf der gegenüberliegenden Seite beginnt die Altstadt.
Das Dach, das eine Fläche von insgesamt 1500 Quadratmetern überdeckt, folgt den Konturen des Platzes.
Seine frei schwebenden Traufkanten sind bis zu 50 Meter lang. Die Konstruktion bringt mit ihrer prägnanten,
eigenständigen Architektur die verschiedenen Baustile rund um den Platz zusammen und schafft eine Einheit. Das Busdach ist deshalb weit mehr als ein blosser Unterstand. Als neues Wahrzeichen der Stadt symbolisiert es ein Winterthur, das mit der Zeit geht und sich fortentwickelt. Fremde, die mit der Bahn anreisen,
gewinnen hier ihren ersten Eindruck von der Eulachstadt.
Akrobatik ODER Virtuosität
Das Projekt ging aus einem Architektur- und Ingenieurwettbewerb hervor und wurde vom Architekturbüro
Stutz Bolt Partner Architekten, Winterthur, zusammen mit dem Ingenieurbüro Dr. Schwartz Consulting AG,
Zug, entworfen und geplant. Die Ausführung der Stahl-Glas-Konstruktion inklusive der Metallverkleidung
erfolgte durch die Tuchschmid AG, Frauenfeld.
Der Vergleich mit einem Pilz lässt sich bei der Beschreibung des Projekts fast nicht vermeiden: Das Dach
wird von einem einzigen, rund sieben Meter hohen Fuss getragen und breitet sich über ihm mit sanft zum
Rand ansteigenden Untersichten über den ganzen Platz aus. Der Fuss, in dem die Mobilitätszentrale von
Stadtbus Winterthur untergebracht ist, befindet sich nicht im Zentrum der Konstruktion und ist aus diesem
Grund ganz unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Von Architekten, Ingenieuren und den Ausführenden wurde auf dem Weg von der Idee zum fertigen Bauwerk ein hohes Mass an Virtuosität abverlangt.
Von oben betrachtet entspricht das Viereck des Dachs wie auch jenes des Fusses der geometrischen Form
eines Trapezes – und eigentlich war das Schaffen der massgeschneiderten Lösung für den Bahnhofplatz
Süd ein veritabler Trapezakt. Für die planenden und ausführenden „Akrobaten“ erwies sich die Stahlbauweise dabei als das Mittel zum Erfolg. Sie liess ein gewagtes Konzept ohne Abstürze zu einer dauerhaften und
nutzvollen Bereicherung des Stadtraums heranreifen.
Presseartikel Busdach Winterthur, 16. August 2013
1 (4)
Summe von Teilen
Zwar mutet das fertiggestellte Busdach vom Platz her gesehen auf den ersten Blick an wie eine einzige
Skulptur: Glänzende, grau einbrennlackierte Aluminiumbleche bilden die Oberflächen des Fusses wie auch
der Dachkanten und -untersichten. Dadurch ergibt sich das Bild eines homogenen Baukörpers. Die Bleche
sind allerdings mit einer rhythmischen Abfolge von fünf verschiedenen, eingelaserten Lochmustern versehen. Dies ermöglicht einen Blick in die dahinter liegende Konstruktion. Es lässt sich eine Skelettstruktur
erkennen, die sich aus zahlreichen, exakt dimensionierten Einzelteilen zusammensetzt. Bei jedem Skelett
ergeben sich Zwischenräume, die einerseits für die Integration von Technik und Medien genutzt werden
können und andererseits eine Durchlässigkeit zulassen. Im Falle des zum Himmel vollständig verglasten
Busdachs in Winterthur ist es eine Lichtdurchlässigkeit. Deshalb wirkt die Untersicht des Daches mit ihren
zahlreichen Löchern wie eine lichte Baumkrone, die ein poetisches Schattenmuster auf die darunter liegenden Oberflächen zaubern kann. Bei passendem Sonnenstand lässt sich auch problemlos erkennen, dass
mächtige Stahlträger wie die Speichen eines Regenschirms vom Fuss her sternförmig in allen Himmelsrichtungen zu den Dachrändern streben. Und man wird sich bewusst, dass man bei Auskragungen von bis zu
34 m und beinahe mannshohen Trägerhöhen unter einem statischen Meisterwerk steht.
-------------------Die anschliessenden Abschnitte sind primär für Fachpublikationen von Interesse.
-------------------Herausforderungen
Das Bauwerk stellte die Planungs- und Ausführungsteams vor zahlreiche Herausforderungen. Bereits die
Fundation des Dachs war eine komplizierte Angelegenheit. Der Untergrund des Bahnhofplatzes ist durch
städtische Infrastrukturleitungen und -kanäle stark beansprucht. Die Lasten der Dachkonstruktion mussten
deshalb mit sieben 26 m tief abgeteuften Pfählen über den Fuss mit der Mobilitätszentrale ins Erdreich geleitet werden (die Zeitschrift tec21 berichtete in der Ausgabe 22/13 ausführlich darüber).
Die ausführende Firma Tuchschmid AG, von ihr stammen die folgenden Erläuterungen, oblag es, sich intensiv mit der eigenwilligen Geometrie und den daraus resultierenden statischen Berechnungen auseinanderzusetzen. Aufgrund der Asymmetrie übernimmt eine der sechs Stützen im Fuss mehr als die ganze Last des
Daches und liegt nicht mittig, sondern ecknah. Die fünf weiteren Stützen des Fusses tragen vergleichsweise
wenig oder sind aufgrund der Hebelkräfte der gegenüberliegenden Auskragung des Dachs auf Zug belastet.
Der verschobene Mittelpunkt hatte zur Folge, dass alle Teile in einem anderen Winkel an die Konstruktion
anzuschliessen waren. Diese Begebenheit forderte in der Detailplanung eine überaus exakte Arbeit,
schliesslich musste das Dach anschliessend mit glatten Flächen aus Glas und Aluminiumplatten verkleidet
werden.
Primärstruktur
Der Stahlbau wurde von der Tuchschmid AG in drei verschiedenen Konstruktionsabschnitte gegliedert: dem
sieben Meter hohen Fuss mit der Mobilitätszentrale, einem darauf abgestellten, massiven Stahlkasten, welcher das Herzstück des Busdaches bildet, und der Trägerkonstruktion, welche an den Stahlkasten angeschweisst ist.
Eine aufwändige Fundation mit Abfangträgern und einer Ankerkonstruktion aus Stahl bildet die Basis für die
aus sechs Stützen bestehende Konstruktion für den Fuss. Darauf wurden bis zu 7 Meter lange Stahlstützen
in einem trapezförmigen Grundriss von 11 x 5 Metern und mit einer symmetrischen Neigung von 5° nach
aussen gesetzt. Eine Eckstütze aus Vollstahl (280/280 mm) bildet das erwähnte tragende Hauptelement des
ganzen Daches. Ihre Beanspruchung entspricht fast der doppelten Dachlast. Weitere fünf Stützen, welche
aus 25 mm Stahlblech zu einem Kastenprofil verschweisst wurden, bilden mit der tragenden Stütze die ganze Fusskonstruktion. Die Stützen sind zusätzlich mit Diagonalelementen ausgefacht.
Der 61 Tonnen wiegende Kasten (10,8 x 6,3 x 1,64 m) der auf die Stützen gestellt und angeschweisst wurde, besteht aus bis zu 60 mm starken Stahlblechen. Die Konstruktion ist durchgehend schachbrettartig
ausgerippt und oben und unten mit einem Deckblech versehen. Die durchlaufenden, 20 mm starken Rippen
Presseartikel Busdach Winterthur, 16. August 2013
2 (4)
– drei in Längs, fünf in Querrichtung – halten die Konstruktion möglichst steif. Sämtliche Stösse wurden voll
verschweisst. Bereits in der Produktion bereitete man die Anschlüsse der zwanzig Kragträger am umlaufenden Blechträger vor.
Die zwanzig sternförmig vom Kasten ausgehenden Kragträger mit zusammengeschweissten I-Profil bilden
die Primärkonstruktion des Busdaches. Alle schliessen sie mit einer Querschnittshöhe von 1,64 Metern an
den Kasten an. Bis zum äusseren Ende reduziert sich diese Höhe auf 0,4 Meter. Die Auskragungen variieren zwischen 34 und 5 Metern. Die Enden der vom Kasten aus ansteigenden Trägern liegt bei allen auf
gleicher Höhe. Beim längsten Träger musste aufgrund des Eigengewichts des Daches eine Überhöhung von
40 cm eingebaut werden.
Die Montage der Träger war anspruchsvoll: Sie wurden alle mit Montagelaschen am Kasten befestigt und im
Bereich von zwei Dritteln der Trägerlänge auf einem Turm abgestützt. Danach liessen sich die Flanschen
und Stege mit dem Kasten verschweissen. Höchste Ansprüche wurden an den Korrosionsschutz gestellt.
Dies stellte bereits in der Produktion grosse Vorbereitungsarbeiten voraus, indem alle Kanten abgerundet
werden mussten. Die Strahlarbeiten erfolgten von Hand mit mineralischem Strahlmittel, bevor dann ein vierfach Deckanstrich in dunkelgrüner Farbe für die Träger erfolgen konnte.
Sekundärstruktur
Die Sekundärstruktur besteht aus dem rund 160 Meter langen umlaufenden Dachrandträger, einer Kastenkonstruktion aus verschweissten 10 mm-Blechen und Pfetten zwischen den Hauptträgern. Die oberen Pfetten aus IP180-Profilen bilden die Unterkonstruktion des Pfosten-Riegel-Systems für die Verglasung. Die
unteren Pfetten dienen einerseits zur Stabilisierung der auf Druck beanspruchten Flansche und andererseits
bilden sie die Unterkonstruktion der aufgehängten Lochblechuntersicht. Sie bestehen aus RRW-Profilen,
also Rechteckrohren.
Als Pfosten-Riegelsystem für die Verglasung wurde ein Aluminium-Profil gewählt. Das ganze Dach wurde in
vier glatte Glasflächen eingeteilt, die von den äusseren Ecken zu den Eckpunkten des Fusses laufen.
Die Glaseinteilung des Daches wurde durch die Architektur möglichst gleichmässig vorgegeben, abgesehen
von den Zuschnitten bei den gegen innen verlaufenden Wasserrinnen. Die Glaselemente sind seitlich mit
Druck- und Deckprofilen gesichert. Querverlaufend sind sie mit bündigen Kittfugen versehen, damit eine
optimale Entwässerung stattfinden kann.
Bauherrschaft
Stadt Winterthur, Tiefbauamt, Neumarkt 1, 8402 Winterthur
Architektur
Stutz Bolt Partner AG, Katharina Sulzer Platz 10, 8400 Winterthur
Ingenieur
Dr. Schwartz Consulting AG Industriestrasse 31, 6300 Zug
Detailplanung, Herstellung und Montage Stahl-Glas-Konstruktion, Dachuntersicht und des DachFusse aus gelaserten Lochblechen sowie Verglasung
Tuchschmid AG, CH-8501 Frauenfeld
Tuchschmid Constructa AG, CH-8501 Frauenfeld
* Manuel Pestalozzi, dipl. Arch. ETHZ und Journalist BR SFJ, betreibt die Einzelfirma
Bau-Auslese Manuel Pestalozzi (http://bau-auslese.ch) . Sie erfüllt Kommunikationsaufgaben des SZS.
Kontakt/Bilder:
SZS Stahlbau Zentrum Schweiz, [email protected]
Presseartikel Busdach Winterthur, 16. August 2013
3 (4)
Bildunterlagen:
Das SZS kann für den Presseartikel die folgenden Bildunterlagen zur Verfügung stellen. Die Verwendung ist
kostenfrei – unter der Bedingung, dass sie mit dem korrekten Copyright versehen sind.
Copyright Tuchschmid AG, Frauenfeld / Hans Ege Luzern
Copyright Tuchschmid AG, Frauenfeld / Hans Ege Luzern
Copyright Tuchschmid AG, Frauenfeld / Hans Ege Luzern
Copyright Tuchschmid AG, Frauenfeld / Hans Ege Luzern
Copyright Tuchschmid AG, Frauenfeld
Copyright Stutz Bolt Partner Architekten AG, Winterthur
Downloadlink http://www.szs.ch/user_content/editor/files/Pressemitteilungen2013/06_stutz_bolt_laengsschnitt.pdf
Downloadlink http://www.szs.ch/user_content/editor/files/Pressemitteilungen2013/07_stutz_bolt_querschnitt.pdf
Presseartikel Busdach Winterthur, 16. August 2013
4 (4)

Download Report