Studie zu modernem Kuppelhaus, Kanada

Das Projekt

Das kreisrunde Kuppelhaus ist 10 m hoch, hat einen Durchmesser von knapp 25 m und wird von einer komplett aus Holz gefertigten strahlenförmigen Konstruktion getragen.

Das kuppelförmige Dach besteht aus Kassetten, die durch Balken und Rippen aus Brettschichtholz (BSH) gebildet werden. Diese Kassetten sind mit Holzfasern isoliert und mit einer Holzverkleidung versehen.

Der Fußboden des Erdgeschosses besteht aus BSH-Trägern und Platten aus Furnierschichtholz (FSH). Dieser Boden dient als Auflagerpunkt für die Kassetten der Kuppel. Der Fußboden des Obergeschosses ist ganz und gar mit Trägern und Platten aus Furnierschichtholz ausgeführt.

Das Ganze wird von einer Basis, an die kronblättrige FSH-Elemente angebracht sind sowie einer aus BSH-Trägern bestehenden Achse getragen. Diese tragenden Bauteile sind mit einem Stahlkern verbunden, der zum Rotationsmechanismus gehört.

Bemessung in RFEM

Die gesamte Struktur wurde in RFEM modelliert.

Eine der Hauptschwierigkeiten bei der statischen Untersuchung bestand darin, die Kräfte im Tragwerk zu homogenisieren, um zu vermeiden, dass der Ring am Rand der Kuppel zu stark zugbeansprucht wird. Die zweite Herausforderung bestand darin, bei den Dachkassetten die erforderliche Nahtausbildung zwischen den Holzpaneelen im Inneren des Gewölbes und den Bögen des Daches zu bestimmen, um die Schalenwirkung, die durch die gerundete Form entsteht, realistisch zu berücksichtigen.

Mit dem Zusatzmodul RF-LAMINATE war es möglich, den Schichtaufbau der FSH-Platten, die als Flächenelemente modelliert wurden, festzulegen und die Spannungen nachzuweisen. Die Holzbalken wurden mit dem Zusatzmodul RF-HOLZ CSA bemessen.

Da sich das Projekt in einem erdbebengefährdeten Gebiet befindet, war es notwendig, eine Erdbebenbemessung durchzuführen. Die Leichtigkeit der verwendeten Materialien sowie die runde und perfekt symmetrische Form sorgen schließlich dafür, dass die Struktur hinsichtlich des darunterliegenden Geländes weniger schwingungsanfällig ist.