Sicheres Aufstocken: Massgeschneiderte Verstärkung für Einkaufszentrum La Tourelle
Die Aufstockung des Einkaufszentrums La Tourelle in Genf führte zu einer starken Erhöhung der Lasten auf den Deckenplatten und den entsprechenden Fundamenten, wodurch die Tragfähigkeit der bestehenden Struktur überschritten wurde. Um diesen neuen Anforderungen gerecht zu werden, entwickelte S&P eine massgeschneiderte FRP-Verstärkungslösung, bei der vorgespannte sowie schlaffe CFK-Lamellen und Carbonfasergewebe kombiniert wurden, um Biege-, Schub- und Punktlasten aufzunehmen – ohne die Geometrie des Bauwerks zu verändern.
Projekt-Beschreibung
Situation
Im Zuge dieses Aufstockungsprojekts haben sich die auf die Decken und Betonträger wirkenden Lasten deutlich erhöht. Zur Bestimmung der Materialkennwerte und zur Überprüfung der Tragfähigkeit der Konstruktion stellte der Projektingenieur dem S&P-Spezialistenteam die berechneten Einwirkungen sowie die Ergebnisse aus Materialprüfungen, Sondierungen und Vor-Ort-Vermessungen der bestehenden Bewehrung und des Betons zur Verfügung.
Besonders betroffen war die Decke des Erdgeschosses, namentlich der bestehende zentrale Unterzug, der auf drei Stützen mit zwei Spannweiten von jeweils neun Meter ruht.
Problem
Der bestehende Zustand der Tragkonstruktion war nicht ausreichend, um die durch die Aufstockung verursachten zusätzlichen Einwirkungen sicher aufzunehmen. Aus diesem Grund mussten insbesondere die Decke des Erdgeschosses sowie der zentrale Unterzug gezielt verstärkt werden.
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% an und überstiegen die Tragreserven der vorhandenen Bewehrung deutlich. Der Bewehrungsstahl hätte in der Folge rasch seine Fliessgrenze erreicht.
Eine ausschliessliche Biegezugverstärkung mittels extern aufgeklebter Carbonlamellen war daher nicht ausreichend. Ergänzend war eine Querkraftverstärkung des Unterzugs erforderlich, um die erhöhten Schubbeanspruchungen sicher abzutragen.
Lösung
Um den unterschiedlichen Anforderungen des Projekts gerecht zu werden, entwickelte S&P in enger Zusammenarbeit mit dem Planungsbüro mehrere Lösungen:
Verstärkung der Deckenplatten
Die Deckenplatten wurden mittels CFK-Lamellen verstärkt, die je nach Beanspruchungsrichtung an der Unter- und Oberseite appliziert wurden. Dadurch stellte man die Tragfähigkeit für die neu auftretenden positiven und negativen Biegemomente sicher.
Verstärkung des zentralen Unterzugs
Zur Behebung der Überbeanspruchung der bestehenden Bewehrung infolge erhöhter Biege- und Querkrafteinwirkungen wurde eine objektspezifisch abgestimmte Verstärkungslösung umgesetzt:
- Aktive Verstärkung: In Zusammenarbeit mit dem Bauunternehmen installierten die S&P-Spezialisten vorgespannte CFK-Lamellen an der Unterseite sowie auf der Oberseite des Unterzugs. Ziel war es, die Stahlspannungen in der vorhandenen Bewehrung zu reduzieren und eine markante Erhöhung der Tragreserven zu erzielen. Die Querschnittsabmessungen des Trägers blieben dabei unverändert, sodass keine Verlust der lichten Raumhöhe entstand.
- Zusätzliche Verstärkung: Ergänzend wurden schlaff geklebte CFK-Lamellen – wo erforderlich mit Endverankerungen – sowie CFK-Gelege zur Aufnahme der Querkraft eingebaut. S&P C-Anchor stellten dabei die zuverlässige Verankerung in der Decke sicher.
Dieses Projekt unterstreicht die Kompetenz der S&P-Spezialisten, auch für anspruchsvolle Randbedingungen schlüsselfertige, innovative und schlanke Verstärkungslösungen bereitzustellen, welche auch komplexesten Anforderungen gerecht werden.
