Baubeschreibung

inhaltlich der Originalstatik entnommen

Verwendete DIN Normen und Regelwerke
DIN 1055 Lastenannahme für Bauten
DIN 1052 Holzbauwerke Berechnung und Ausführung
DIN 4074 Bauholz Gütebedingungen
DIN 1969 Zimmerarbeiten

Baumaterialien
Nadelholz – Schnittholz der Güteklasse II und I nach DIN 4074. Sämtliches Holz ist nach dem Rüping – Verfahren mit Steinkohlenteer imprägniert wurde.
Verbindungsmittel aus Kunstharzpreßschichtholz  “Plastefol“ von VRB Dübel- und Holzwerk Loitz (Mecklenburg)

Allgemeine Erläuterungen
Die Turm III wurde für den Bereich Rundfunk und Fernsehen beim Ministerium für Post und Fernmeldewesen hergestellt.

Turm III
Der Turm III besteht aus 2 Stütztürmen ca. 50, 00 m hoch in 22,60 m Achsabstand stehend. Auf diesem lagert eine Brücke von 5,10 m Systembreite.

A) Brücke

Belastung
In Brückenmitte wurde eine zylindrische Antenne von 6t Eigengewicht an einer Drehscheibe befestigt. An einem Kragende wurde ein drehbar gelagerter Parabolspiegel von 4,50 m Durchmesser aufgestellt. Antenne und Parabolspiegel waren abnehmbar. Parallel zur Brücken – Längsachse lief innerhalb der Brücke eine Kranbahn für 300kg Nutzlast. Als Verkehrslast waren 20 Personen mit je 100 kg in Brückenmitte berücksichtigt. Örtlich beanspruchte Bauteile wie Balken, Fußboden usw. wurden mit 200 kg/ m² Verkehrslast bzw. mit einer Einzellast P = 300 kg in Feldmitte berechnet. Schnee wurde mit 75 kg / m² angesetzt. Die Windlasten entsprachen der DIN 1055, Blatt 4 einschl. Beiblatt von 1963. Ausgenommen hiervon war die Windbelastung bei Betrieb der Antenne. In Anlehnung an DIN 120, § 4 wurde bei Zusammenwirken von Wind und Antenne ein Staudruck von 50 kg / m² mit der Gütekontrolle festgesetzt. Die Antenne musste deshalb bei Windgeschwindigkeiten  von V = 28 m/ s herabgelassen sein. Für bewegte Lasten (Antenne) wurde durchweg ein Stoßfaktor  ϕ = 1,2 angenommen.

System und Statische Wirkungsweise
Die Brücke besteht aus 2 Vertikalträgern sowie aus einem oberen und einem unteren Horizontalträger. Als System wurde das doppelte Strebenfachwerk gewählt  Die Brücke ist 4 – Punkt gelagert. Horizontalkräfte wurden jedem Auflager zur Hälfte bzw. zu 1 / 4 zugewiesen.  Die auf die Brücke entfallende Windlast floss zur Hälfte in den unteren Horizontalträger und zur Hälfte in den oberen. Letzterer leitete seine Kräfte über 2 Windböcke Pos. 7 in das Brückenauflager ab. Die Antenne hing während des Betriebes auf  zwei Querträgern (Gitterträger Pos. 5). Das Aufziehen und Herablassen  geschah mittels Seilzug je ein Querträger  (Pos. 6) auf Knotenpunkt 9 und 5 des Vertikalträgers liegend. Diese Träger (Pos.6) erhalten in vertikaler Richtung nur die halbe Antennenlast.

Bemessung
Die zulässigen Spannungen für Holz im Freien gemäß DIN 1052, § 6 sind mit 5 / 6 abgemindert worden. Eine Abminderung von E erfolgte nicht. Aufgrund des Verwendungszweckes ist ein nichtmetallisches Verbindungsmittel gefordert. Es kamen zylindrische Biegedübel aus Kunstharzpreßschichtholz “Plastefol“ zur Anwendung. Diese wurden bereits bei dem bestehenden Turm I verwendet. Die Berechnung der Dübeltragkräfte erfolgte nach Formeln aus Schreyer “Praktische Baustatik“ Teil II. Des Weiteren dienten die Versuche von Verbindungsstücken für den Turm I als Anhalt. Das Prüfzeugnis der maßgeblichen Versuche für Turm III bzw. Turm III standen zum damaligen Zeitpunkt noch aus. Die Knotenanschlüsse waren nach Eingang desselben zu überprüfen. Die zulässige Durchbiegung von Balken für bewegte Lasten wurde mit l / 500 festgelegt. Balken für ständige Lasten sind für l / 300 bemessen worden. Die Füllstäbe der Fachwerkträger liegen nicht in einer Ebene. Die sich hieraus ergebenden Zusatzspannungen vernachlässigt.

B) Turm

Belastung
Die Belastung erfolgte einmal durch die unter Abschnitt A genannten Lasten der Brücke und zum anderen im Wesentlichen aus Wind auf die Turmansichtsflächen nach DIN 1055 Blatt 4 Beiblatt. Zur Vereinfachung der Berechnung wurde der Lastfall Antenne und Wind abgemindert ( q = 50 kg / m²) nicht untersucht. Das ist unbedenklich, zumal die Antenne nur Einfluss auf die Stützen hat und auf jede nur 1 / 8 des Antennengewichts entfällt. Sämtliche Windangriffsflächen wurden aufgrund von geschätzten Stabquerschnitten ermittelt. Eine zusätzliche Belastung durch Auflagerung von Antennen ist nicht berücksichtigt. Das Zwischenpodest in ca. 30,00 m Höhe wurde für eine Verkehrslast von 200 kg / m² bzw. für örtliche Belastung durch eine Einzellast P = 300 kg untersucht.

System und statische Wirkungsweise
Der Turm hat einen quadratischen Querschnitt und ist 4 – Punkt gelagert. Setzungen der Fundamente sind weitgehendst durch konstruktive Maßnahmen auszuschalten, um Zusatzspannungen zu vermeiden. Die vier Turmseiten sind wie die Brücke als doppeltes Strebenfachwerk ausgebildet. Für die Ermittlung der Schnittkräfte wurden räumliche angreifende Kräfte in Richtung der einzelnen Fachwerkebenen zerlegt. ( Vergleich Kirchhoff: “Die Statik der Bauwerke“ Band I, Seite 349, 350). Der jeweils durch die Kreuzungspunkte der Diagonalen gehende horizontale Stab war für die Stabkraftermittlung als Nullstab angenommen. Er dient zur Aussteifung der Stützen, zur Aussteifung der Diagonalen bei Wind auf die Trägerebene und außerdem zur Auflagerung der Treppenpodeste. Die Brücke lagert auf den Trägern I bzw. III. Für die Aufnahme ihrer horizontalen Auflagerkräfte ist ein Biegestab vorgesehen, der für die vertikalen Auflagerkräfte sprengbockartig nach den Stützen abgestrebt werden soll. Die Treppen sind für eine Nutzlast von P = 100kg in Wangenmitte bemessen. Ein Schild am Treppenaufgang mit entsprechendem Hinweis ist angebracht worden. Die größte Durchbiegung beträgt l / 250. Für den 1. Treppenlauf ist eine Abstützung in Feldmitte vorgesehen. Gegen Wind auf ihrer Längsseite und seitlichen Stöße beim Begehen ist ein konstruktiver Diagonalverband unterhalb der Stufen befestigt.

Bemessung
Es gilt sinngemäß das in vorhergehenden Abschnitt A Gesagte. Die Stützenstöße wurden zur besseren Ausnützung der Dübeltragfähigkeit und wegen  Platzmangel vielschnittig mit eingeschlitzten Laschen aus Plastefol ausgeführt. Der Anschluss erfolgte für die maximale Zugkraft. Die größere Druckkraft ist durch die stumpf zusammengepassten Stirnflächen zu übertragen. Ausführung als Passstoß ist deshalb erforderlich. Die außen angebrachten Holzlaschen dienen nicht zur Kraftübertragung, sondern zur seitlichen Aussteifung des Stoßes im Sinne von DIN 1052, § 18, Abschnitt 3 und 5. Die Verankerung wurde in Anlehnung von DIN 1050 § 14 für die 1,3 – fachen Kräfte bemessen. Ausführung der geschweißten Stahlprofile aus Baustahl St 37, Schweißnähte gemäß DIN 4100. Die Berechnung bezog sich nur auf den Anschluss der Ankerteile an die Stützen. Die Berechnung für den Anschluss Ankerfundament wurde durch das Entwurfsbüro für Industriebau Berlin in Zusammenhang mit der Fundamentberechnung auszuführen.