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© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 90 (2013), Heft 7 447 Christian Böttcher, Werner Nagel Neubau HafenCity Universität Hamburg – Symbol für Baukunst am Wasser Teil 2: Hochbau 1 Hochbau 1.1 Konstruktionsbeschreibung und besondere Planungsgrundlagen Das fugenlos geplante Untergeschoss erstreckt sich be- reichsweise erheblich über die Umrisse des oberirdischen Baukörpers hinaus. Es wird genutzt als Tiefgarage sowie für die haustechnischen Zentralen und Laborflächen. Zu- sätzlich zu den hohen Verkehrslasten waren hohe Auflas- ten aus der Außenanlagengestaltung zu berücksichtigen. Die Tiefgaragenstellplätze und die Fahrspuren sowie die Räume für die Haustechnik und Labore wurden entspre- chend der im Erdgeschoss vorhandenen Stützenstellung angeordnet, um die teilweise hoch belasteten Stützen und die Wände ohne höhenintensive Abfangung durchführen zu können. Entsprechend den Ausführungen im vorigen Abschnitt war eine optimierte Höhenentwicklung des DOI: 10.1002 / bate.201300028 In Teil 2 des Berichts wird auf die Planung und Ausführung des aufgehenden Gebäudes eingegangen. Dabei stehen die kon- struktiven Besonderheiten für die weitgespannten Hohlkörper- decken und die großen Auskragungen, die Komplexität des ver- tikalen Lastabtrages aufgrund der Vielzahl von wandartigen Trägern, die filigrane Stahlkonstruktion der Atrien und die be- sonderen technischen Ausrüstungen für Laborbetrieb im Vor- dergrund. Abschließend wird über die sich daraus ergebenen Besonderheiten in Bauablauf und Bauzustand berichtet. Keywords Tragwerk; Lastabtrag; Stahlbetonskelettbauweise; Hochbau New building, HafenCity University Hamburg – Symbol for architecture on the waterfront – Part 2: Building construction Part 2 of the report describes the planning and execution of the main structure for the new HafenCity University. Especially the constructive features of the wide-span COBIAX-slabs and the long cantilevering sections, the complexity of vertical load due to the multitude of crosswise wall-like beams, the filigree steel- work of the foyer and the special technical equipment for uni- versity laboratories will be reported. Finally same specials of construction sequence and temporary works concerning the above mentioned specifies will be described. Keywords Structure; vertical loads; reinforced concrete frame structure; building construction Sonderdruck BERICHT REPORT Bild 1 Gebäudequerschnitt mit Höhensituation Cross-section of building with height situation

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Page 1: Neubau HafenCity Universität Hamburg – REPORT Symbol für … REPORT Bild 1 Gebäudequerschnitt mit Höhensituation Cross-section of building with height situation. 448 Bautechnik

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Bautechnik 90 (2013), Heft 7 447

Christian Böttcher, Werner Nagel

Neubau HafenCity Universität Hamburg – Symbol für Baukunst am WasserTeil 2: Hochbau

1 Hochbau

1.1 Konstruktionsbeschreibung und besonderePlanungsgrundlagen

Das fugenlos geplante Untergeschoss erstreckt sich be-reichsweise erheblich über die Umrisse des oberirdischenBaukörpers hinaus. Es wird genutzt als Tiefgarage sowiefür die haustechnischen Zentralen und Laborflächen. Zu-

sätzlich zu den hohen Verkehrslasten waren hohe Auflas-ten aus der Außenanlagengestaltung zu berücksichtigen.Die Tiefgaragenstellplätze und die Fahrspuren sowie dieRäume für die Haustechnik und Labore wurden entspre-chend der im Erdgeschoss vorhandenen Stützenstellungangeordnet, um die teilweise hoch belasteten Stützen unddie Wände ohne höhenintensive Abfangung durchführenzu können. Entsprechend den Ausführungen im vorigenAbschnitt war eine optimierte Höhenentwicklung des

DOI: 10.1002 / bate.201300028

In Teil 2 des Berichts wird auf die Planung und Ausführung desaufgehenden Gebäudes eingegangen. Dabei stehen die kon-struktiven Besonderheiten für die weitgespannten Hohlkörper-decken und die großen Auskragungen, die Komplexität des ver-tikalen Lastabtrages aufgrund der Vielzahl von wandartigenTrägern, die filigrane Stahlkonstruktion der Atrien und die be-sonderen technischen Ausrüstungen für Laborbetrieb im Vor-dergrund. Abschließend wird über die sich daraus ergebenenBesonderheiten in Bauablauf und Bauzustand berichtet.

Keywords Tragwerk; Lastabtrag; Stahlbetonskelettbauweise; Hochbau

New building, HafenCity University Hamburg – Symbol forarchitecture on the waterfront – Part 2: Building constructionPart 2 of the report describes the planning and execution of themain structure for the new HafenCity University. Especially theconstructive features of the wide-span COBIAX-slabs and thelong cantilevering sections, the complexity of vertical load dueto the multitude of crosswise wall-like beams, the filigree steel-work of the foyer and the special technical equipment for uni-versity laboratories will be reported. Finally same specials ofconstruction sequence and temporary works concerning theabove mentioned specifies will be described.

Keywords Structure; vertical loads; reinforced concrete frame structure;building construction

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Bild 1 Gebäudequerschnitt mit HöhensituationCross-section of building with height situation

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Untergeschosses die entscheidende Bedingung zur Si-cherstellung der Errichtung des Bauwerks ohne aufwen-dige bauzeitliche Sicherungsmaßnahmen (Bild 1).

Die Tragstruktur des Bauteils Nord wird gebildet aus denbeiden fassadenseitigen Tragachsen mit tragenden Brüs-tungen und Stützen in unterschiedlichen Abständen undder Mittelzone aus zwei parallelen Wandachsen. Die Deckenkonstruktion im mittleren Teil des Bauteils Nordist als herkömmliche Flachdecke ausgebildet, die Decken-spannweite variiert aufgrund der veränderlichen Grund-rissbreite und beträgt maximal ca. 10,0 m. Am westlichenGebäudeende mit dem architektonisch wirksamen Fas -sadenrücksprung und am östlichen Gebäudeabschluss,in dem Sondernutzungen wie der große Hörsaal undgroße Versuchseinrichtungen angeordnet sind, wirddie Deckenkonstruktion aufgrund der großen Spann weitemit bis zu 13,5 m als Hohlkörperdecke System Cobiax mitvergrößerter Bauhöhe und massiven Tragstreifen im Be-reich der Auflager ausgebildet. Die Stützen in den oberenGeschossen werden ohne Abfangung durchgeführt, mitAusnahme der fassadenseitigen Stützenachse im Bereichder in die Nordfassade integrierten Fluchttreppe. Hiersind zur Lastumlenkung nach innen um ca. 2,2 m kurzeWandscheiben vorgesehen. Die tragenden Wandscheibender Mittelzone werden über der Bibliothek und dem zwei-ten Hörsaal in Stützen aufgelöst (Bild 2).

Die Tragstruktur für das Bauteil Süd wird analog zumBauteil Nord aus den beiden fassadenseitigen Tragachsenmit Stützen in unterschiedlichen Abständen und der Mit-telzone mit zwei parallelen Wandachsen gebildet. Auf-grund der sehr großen Abstände der im Erdgeschoss frei-

gestellten Stützen an der Süd-West-Fassade und über demgroßen Saal im östlichen Gebäudeteil wurde als Decken-konstruktion eine zweiachsig gespannte Hohlkörperdeckemit massiven Tragstreifen über den Stützen vorgesehen.Die Deckenspannweite beträgt in Querrichtung maximalca. 9,2 m und in Längsrichtung maximal ca. 13,0 m. Derarchitektonisch wirksame Fassadenrücksprung im Erdge-schoss wird an der Westspitze durch ein Stahlfachwerkmit Hochhängung der Lasten und Zentrierung durch dieWandscheiben der Mittelzone erreicht. An der Gebäude-südseite werden die Lasten im Bereich des Fassadenrück-sprungs durch kurze Wandscheiben umgelenkt. Die Stützen und Wandscheiben in den oberen Geschossenmussten aufgrund der gewünschten großzügigen Stützen-stellung im 1. Obergeschoss und Erdgeschoss im Bereichder Aula, der Caféteria und des Speisesaals abgefangenwerden. Dazu waren im 1. Obergeschoss die vorhandenenWände zu wandartigen Trägern zu ertüchtigen sowie be-reichsweise dickere Decken und Unterzüge anzuordnen.

Der komplexe Lastabtrag über die ineinander hängendenWandscheiben erforderte zur Absicherung der Baubarkeitund Budgeteinhaltung eine besondere Präzision. Schonwährend der Vorplanung wurden daher vom Tragwerks -planer alle wesentlichen Wände in Wandansichten darge-stellt, um einerseits die hochkomplexe Tragstruktur zuverdeutlichen und um andererseits ein einfaches und an-schauliches Planungsmittel zur Abstimmung der Vielzahlvon Öffnungen, Einbauteilen und Durchbrüchen zur Ver-fügung stellen zu können. Die Anforderungen an Kon-struktion, Bauablauf und Nachbehandlung aufgrund dergeforderten nahezu vollständigen Sichtbarkeit der tragen-den Gebäudestruktur mussten ebenfalls bereits während

Bild 2 Grundriss 3. Obergeschoss mit Darstellung der Hohlkörperdecken3rd storey floor plan with illustration of the cobiax slab floors

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der Vorplanung in den wesentlichen Grundzügen erarbei-tet und festgelegt werden.

Zusätzlich zu den üblichen Ausbau- und Verkehrslastenwar für den Universitätsbetrieb eine Vielzahl von Sonder-nutzungen zu berücksichtigen:

Belastung Bibliotheksnutzung qk = 7,5 kN/m2

Belastung Labornutzung qk = 10,0 bis 15,0 kN/m2

Belastung Werkstätten qk = 10,0 bis 15,0 kN/m2

Belastung durch Kranbahnen in der Prüfmaschinenhalle,über dem Prüffeld und im Sonderraum für die Rammson-dierung mit einer Nutzlast von Qk = 50 kN

Befahrbarkeit der Decke über UG durch SLW 16, Ansatzeiner Anpralllast Hk = 100 kN

Befahrbarkeit der Sohle und der Decke über UG durchGabelstapler der Kategorie G2 mit einem Gesamtgewichtvon 4,6 t, Ansatz einer Anpralllast Hk = 230 kN

Bedingt durch die gewünschte intensive Durchmischungsehr unterschiedlicher und sich gewöhnlich gegenseitig stö-render oder gar ausschließender Nutzungsbereiche mussteauf den Schall- und Erschütterungsschutz und die schwin-gungstechnischen Bedingungen besonderes Augenmerkgerichtet werden. Sämtliche Maschinen in den Werkstät-ten und auch die haustechnischen Aggregate waren auf-grund der räumlichen Nähe zu den Hörsälen gesondertaufzulagern und schallschutztechnisch zu behandeln.

Besondere Maßnahmen zum Erschütterungsschutz ge-genüber der in geringem Abstand verlaufenden Trasse derU-Bahn-Linie U4 konnten unter Berücksichtigung von ge-sonderten schwingungstechnischen Untersuchungen ver-mieden werden.

1.2 Warftsockel und Gestaltung des Außenraumes

Die Sohlplatte und die Außenwände wurden als WeißeWanne gegen drückendes Wasser bis NN +8,00 m ausge-führt (s. Abschn. 2.3). In die durchgehende Sohlplattemussten die erforderlichen Schächte der Haustechniksowie eine Vielzahl von Grundleitungen integriert wer-den. Der optionale Übergang zur Tiefgarage des westlichangrenzenden Investorenprojektes wurde in Stahlbetonmit umlaufendem Fugenband hergestellt, die Möglichkeiteines Abbruchs für die spätere Durchfahrtsöffnung wurdestatisch berücksichtigt. Die Zugänglichkeit der Terrassen-fläche der HCU von der tief liegenden Kaipromenade auswird südlich über eine kombinierte, teilweise auf auskra-genden Wandscheiben gelagerte Rampentreppenanlagesowie über eine breite Treppe an der Ostseite des Gebäu-des ermöglicht. Die sichtbaren Flächen werden mit einerprofilierten Sichtbetonkonstruktion verkleidet (Bild 3).

Entsprechend dem in Abschn. 3 beschriebenen Baugru-benkonzept war die Standsicherheit des teilfertigen Ge-

bäudes bei Hochwasser durch die Zuflussmöglichkeitüber freie Außenwandbereiche entsprechend der vorhan-denen Geländeoberkante bei NN +5,00 m sicherzustellen.Die zur Auftriebssicherung erforderlichen Wassermengenhätten somit ohne weitere Hilfsmittel durch Pumpen o. ä.gleichzeitig mit dem Auftreten des Außenwasserstands indem Gebäude zur Verfügung gestanden. Die einseitigeWasserdruckbelastung von Innenwänden war nicht zuläs-sig. Insgesamt wurden über die Außenwand in annäherndregelmäßigem Abstand verteilt sieben ca. 1,0 bis 2,0 mbreite Öffnungen mit einer Unterkante auf NN +5,00 m,vorzugsweise der Wasserseite zugewandt, angeordnet.Nach Herstellung der Decke über Untergeschoss konntedie Überlaufschwelle durch Sandsäcke auf NN +6,00 merhöht werden. Nach Fertigstellung der Decke über 1.Obergeschoss und somit nach Erreichung der endgültigenAuftriebssicherheit wurden alle Wandbereiche geschlos-sen. Abgeschlossene Gebäudebereiche, zu denen das Was-ser nicht frei zuströmen konnte, waren im Fall einerSturmflut gezielt und planmäßig zu fluten. ZusätzlicheAufwendungen zur Absicherung von Havariefällen warenaufgrund der freien Zulaufmöglichkeit nicht erforderlich.Für die Baugrubenböschungen zu den nicht verfüllten Be-reichen wurden weitergehende Erosionsschutzmaßnah-men vorgenommen. Die Vorhersagen des Sturmflutwarn-dienstes des Deutschen Hydrographischen Instituts zuden erwarteten Wasserständen waren von der örtlichenBauleitung täglich zu überwachen.

Obwohl die Bauarbeiten planmäßig durch den Winterund somit in der hochwassergefährdeten Zeit fortgeführtwerden mussten, war aufgrund der gewählten Höhenlagedes Gebäudes, der vorausschauend getroffenen Festlegungbei der Bemessung der Gründung und aufgrund des erar-beiteten Flutschutzkonzeptes keine planmäßige Flutungund somit keine Störung des Bauablaufs zu verzeichnen.

1.3 Bauteil Nord

Die für ein Universitätsgebäude ungewöhnliche starkeGliederung der Grundrisse und die großen Deckenspann-

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Bild 3 Wasserseitige Rampentreppenanlage zur Kaipromenade im RohbauWater-side ramp stairway to the quay promenade under construction

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weiten erforderten während der Tragwerkskonzeption ge-sonderte Variantenuntersuchungen für die Konstruktionder Decken, auch unter Berücksichtigung der haustechni-schen und labortechnischen Erfordernisse und der Gestaltungsvorgaben der Architekten. Die schließlich gewählte Ausführung des Deckentragwerks in ausschließ-lich schlaff bewehrter Ortbetonbauweise mit Lastreduzie-rung durch die Verwendung von Hohlkörpern bietet er-hebliche Vorteile durch die verringerte Last bei gleicheroder höherer Steifigkeit und einer weitestgehenden Flexi-bilität für die haustechnischen Einbauten bei nur geringfü-gig höheren Kosten für die Deckenkonstruktion. Aller-dings war bei der Ausführungsplanung ein erheblicher Ko-ordinationsaufwand erforderlich, um die Vielzahl vonzusätzlichen haustechnischen und architektonischen Bau-teilen in die Deckenkonstruktion zu integrieren. Ausge-führt wurden im Bauteil Nord im Bereich der Auskragungund im Bereich der Deckenflächen mit freien Spannweitenbis 13,5 m ca. 2300 m2 Hohlkörperdecke in einer Stärkevon h = 45 cm bei Hohlkörperabmessungen von 32 cm.Bereiche mit üblichen Spannweiten wurden ohne Hohl-körper mit einer Deckenstärke von h = 30 cm ausgeführt(Bild 4). Alle Decken sind, mit Ausnahme von einigen we-nigen untergeordneten Nebenflächen, mit sichtbarer Be-tonoberfläche und freiliegender Installation ausgeführt.

Aus gestalterischen Gründen waren sämtliche Wändeebenfalls mit sichtbarer Betonoberfläche auszuführen.Aufgrund der komplexen Nutzungsverhältnisse mit gro-ßen, stützenfrei zu haltenden Räumen im Erdgeschossund 1. Obergeschoss sowie im Zwischengeschoss für denHörsaal und die Bibliothek, mussten die Haupttragglie-der der flurbegleitenden Wände in den Achsen C und Düber integrierte wandartige Träger unter Berücksichti-gung der erforderlichen Öffnungen teilweise Lasten ausfünf Geschossen über mehr als 20 m abfangen. Hierwaren zwangsläufig auch im Bauzustand besondere Maß-nahmen zur Sicherstellung der Standsicherheit erforder-lich (s. Abschn. 4.7) (Bild 5).

Die besonderen architektonischen Anforderungen an dievollständige Sichtbarkeit aller wesentlichen Wände be-dingten die zusätzlich zu den Besonderheiten im Grund-riss stark gegliederten Schalkanten, für die eine Vielzahlvon Vor- und Rücksprüngen geschalt und bewehrt wer-den musste. Der gestaltungsbedingte Mehraufwand beider Bewehrungsplanung war erheblich.

1.4 Bauteil Süd mit Atrium

Auch im Baukörper Süd war der Entwurf des für die ge-stellte Bauaufgabe geeigneten Konstruktionssystems ge-prägt durch besondere Anforderungen an die Gebrauchs-tauglichkeit. Immerhin waren aufgrund von Fugenausbil-

Bild 4 Bewehrungsarbeiten im Bereich einer HohlkörperdeckeReinforcement works in a cobiax slab floor

Bild 5 Ansicht der Stahlbetonwand in Achse CView of the reinforced concrete wall at Axis C

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dung und Toleranzaufnahmemöglichkeit der geplantenFassadenkonstruktion trotz der vorgegebenen, nichtdurch Unter- oder Überzüge versteiften Flachdecke mitfreien Deckenspannweiten am Rand von bis zu 13,0 mund Auskragungen von bis zu 14,0 m nur geringe ge-schossweise Differenzverformungen der Decken zugelas-sen. Dies bedingte auch besonderes Augenmerk bei denBauzuständen (s. Abschn. 4.7).

Die besondere Schiefwinkligkeit nahezu aller Flächen er-forderte insbesondere im Übergang zum Atrium und imAtriumsbereich bereichsweise je sechs obere und untere Be-wehrungslagen, die kraftschlüssig geführt werden mussten.Hier ist zudem die Tragstruktur durch die großen Ausspa-rungen für die geschossverbindenden und sehr weit ge-spannten Treppen geschwächt. Aus gestalterischen Grün-den mussten in diesem zentralen Bereich zusätzlich vertika-le Tragelemente abgefangen und nicht direkt lastableitendeWände über Wandvorlagen zentriert werden (Bild 6).

Als Besonderheit ist anzumerken, dass die Geschossde-cke über dem Erdgeschoss zur gesteigerten Wirkung derwestlichen Auskragung zusätzlich zu den Schiefwinklig-keiten im Grundriss achsweise in der Höhe verspringt.Nahezu jedes Bewehrungseisen der Deckenflächen undder Versprungbalken musste hier als Einzelposition kon-struiert und dargestellt werden. Insgesamt wurden fürdie weit gespannten Bereiche der Decken im BauteilSüd 6 900 m2 Hohlkörperdecke mit einer Abmessung vonh = 45 cm hergestellt. Auch im Bauteil Süd sowie im Atrium wurde eine erhöhte Qualität der fertigen, spätersichtbaren Betonoberfläche gefordert.

Zusätzlich zu den üblichen Anforderungen an Wändewaren gestalterische Aspekte konstruktionsbestim -

mend und ausführungstechnisch besonders zu bearbei-ten. Die Stützen wurden im Allgemeinen als Rundstützen∅ 45 cm in Ortbeton mit Sichtschalung ausgeführt. Diehoch belasteten Stützenstränge mit maximalen Belastun-gen von Nk = 18 MN mussten über mehrere Geschosseals Stahlverbundstütze konstruiert werden, um die ge-wünschten schlanken Abmessungen zu erreichen.

Die den gesamten Entwurf gestalterisch prägende Aus-kragung der Süd-West-Ecke wurde durch die Rückhän-gung der Lasten über vier Stahlzugglieder in S355 mit Ab-messungen von b/h = 500/100 mm und mit im Lastein-und -ausleitungsbereich angeschweißter Bewehrung er-möglicht. Insgesamt wird einschließlich der Belastungaus den über die Gebäudeauskragung noch maximal ca.4,0 m weiter auskragenden Balkonen an der Gebäude-spitze eine Gesamtlast von ca. Vk = 25 MN hochge -hangen und in der zweiten Gebäudeachse abgelastet.Die auftretenden Umlenkkräfte je Tragachse von ca.Hk = 4 000 kN werden durch die beiden langen Wand-scheiben zentriert. Aufgrund der gegebenen Gebäudegeo-metrie waren alle vier Zughänger mit einem Gesamtge-wicht von ca. 35 t mit unterschiedlichen Längen und Ein-bauwinkeln auszuführen. Die Baustellenstöße am oberen

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Bild 6 Mehrlagige schiefwinklige Bewehrungsführung in der Decke über EGMulti-layer oblique-angled reinforcement arrangement in slab overground floor

Bild 7 Auskragung Bauteil Süd mit ZughängernCantilevering slabs of the south building section with steel tensionhangers

Bild 8 Stahlverbundstützen mit seitlichen Blechen zur LasteinleitungComposite columns with lateral plates for load transmission

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und unteren Punkt wurden auf Wunsch der ausführendenFirma über eine vorgespannte Stirnplattenverbindunghergestellt (Bilder 7–10).

Der Brandschutz der Konstruktion wird über eine Ein-kapselung in Leichtbau in F-90-Qualität sichergestellt.Die lastfreien Durchführungen durch die einzelnen Ge-schossdecken wurden schallschutztechnisch und brand-schutztechnisch geschottet.

1.5 Stahlkonstruktion für Fassade und Dach des Foyers

Zwischen den beiden Bauteilen Nord und Süd ist daszweiteilige, glasüberdeckte Foyer mit entwurfsbedingt all-seitig schiefer Grundrissgeometrie angeordnet. Die Unter-konstruktion der vertikalen Fassade und der nur geringgeneigten Dacheindeckung wurde in geschweißter Stahl-bauweise mit Korrosionsschutz durch mehrlagige Be-schichtung ausgebildet. Auf Grundlage der Ergebnisse derdurchgeführten Gebäudesimulation im Brandfall konnte

auf einen zusätzlichen Brandschutz durch eine Beschich-tung oder Verkleidung verzichtet werden (Bild 11).

Das westliche, fünfgeschossige Foyer mit einer Grund -fläche von ca. 320 m2 wird vertikal begrenzt durch die Fas-sade mit einer Gesamthöhe von ca. 23,5 m. Die Windlas-ten auf die Fassade wurden auf Grundlage der im Hambur-ger Hafengebiet anzusetzenden erhöhten Windbelastungund unter Berücksichtigung der zusätzlichen Belastung

Bild 9 Fußpunkt Zughänger mit angeschweißter BewehrungBase point of tension hanger with welded reinforcement

Bild 10 Detail ZughängerstoßDetail of tension hanger joint

Bild 11 Fassadenkonstruktion WestfoyerFacade construction of west foyer

Bild 12 Verformung der Westfassade infolge Temperatur ΔT = 5 KDeformation of the west facade resulting from temperature ΔT = 5 K

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aus Innensog ermittelt. Sie werden über sehr schlankeStützen mit einer freien Länge im Erdgeschoss von ca. 5,70m mit einer Ansichtsbreite von nur 60 mm und über diehorizontal liegenden Biegeträger als geschweißte Hohlpro-file mit Außenabmessungen von 550/100 mm zu den an-grenzenden Stahlbetonbauteilen abgeleitet. Das vierge-schossige Ostfoyer mit einer Größe von ca. 280 m2 undaufgrund der vorgelagerten Terrasse geringerer Gesamthö-he wurde bei entsprechend reduzierter Belastung in glei-cher Weise konstruiert. Aufgrund der gestalterischen Vor-gabe einer vollverschweißten Konstruktion mussten zu-sätzlich zu den Belastungen aus Eigengewicht und Winddie Temperaturbeanspruchungen bei den Nachweisen zurStandsicherheit und zur Einhaltung der Anforderungen andie Gebrauchstauglichkeit untersucht werden (Bild 12).

Die Dachkonstruktion beider Foyerteile besteht, denschiefwinkligen Grundrissen folgend, aus geschweißtenHauptträgern unterschiedlicher Länge mit dazwischenliegender Entwässerungsrinne. Die auf Grundlage der

freigegebenen Objektplanung durch den Tragwerksplanerbereits als steiles Sheddach ausführungsreif geplanteStahlkonstruktion wurde während der Ausführung derRohbauarbeiten aus Budgetgründen nochmals in eineflach geneigte Einfeldträgerkonstruktion mit doppeltemHauptträgerabstand umgeplant. Die gesamte Stahlkon-struktion für das West- und Ostfoyer einschließlich derVerankerungspunkte besitzt bei einer Fassadenfläche voninsgesamt ca. 700 m2 und einer Gesamtfläche der Dach-konstruktion von ca. 600 m2 ein Gewicht von ca. 110 t.

1.6 Prüf- und Messeinrichtungen

Für verschiedene Sonderflächen des Universitätsbetriebswaren zusätzlich besondere technische Einbauten zu pla-nen.

Im Untergeschoss, mit zweigeschossigem Luftraum zumErdgeschoss, wurde ein Prüffeld mit Außenabmessungen

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Bild 13 Grundriss und Schnitt des Prüffeldes im UG sowie Detail AufspannhülseFloor plan and section of the experimental area in the basement level with detail of fixing sleeves

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von 11,0 m × 8,0 m mit 88 einbetonierten Aufspannhül-sen für eine maximale Zugbelastung von Vk = 350 kN an-geordnet. Die von der Überseeallee aus sichtbare großeVersuchseinrichtung ist ausgelegt für eine maximale verti-kale Prüflast von Vk = 1 000 kN bei Ausnutzung der vol-len Ausdehnung in Längs- und Querrichtung, wobei diemaximale Belastung als schwingende Beanspruchung wir-ken kann. Die horizontale Prüflast beträgt Hk = 170 kN.Die Konstruktion mit höchsten Anforderungen an dieMaßhaltigkeit wurde als vom Rohbau allseitig vollständigentkoppelte Spannbetonplatte mit einer Dicke von h = 97cm oberhalb der tragenden Gebäudesohle konzipiert (Bil-der 13 + 14).

Das Geomatiklabor mit einer ca. 25,0 m langen Kompa-ratorbahn, neun zusätzlichen, ca. 1,75 m hohen Messpfei-lern und dem so genannten Kollimatorblock für Vermes-sungszwecke befindet sich im Bauteil Nord im drittenObergeschoss. Alle Bauteile sind von der Rohbaukon-struktion schwingungsentkoppelt gelagert (Bild 15).

Auf der obersten Geschossdecke im Bauteil Süd befindensich das ca. 250 m2 große, durch Fugen in Längen vonmax. ca. 10,5 m unterteilte Messdach als thermisch ent-koppelte Stahlbetonplatte sowie insgesamt sieben ther-misch getrennte Messpfeiler.

1.7 Bauzustände und Bauhilfsmaßnahmen

Bereits im Zuge der Vorplanung bzw. des für den frühzei-tigen Beginn der Tiefbauarbeiten erstellten vorgezogenenLastabtrags mussten die wesentlichen Bauzustände kon-zipiert und bei der vorgezogenen Bemessung von Pfahl-gründung und Sohle geeignet berücksichtigt werden.Dazu wurde die Sohle zur Sicherstellung einer ausrei-chenden Tragfähigkeit für die zusätzliche Belastung vonbis zu sechs durchgesteiften Geschossdecken nachgewie-sen. Für den Bauzustand der 14,0 m auskragenden West-spitze wurden vier zusätzliche Pfähle vorgesehen (Bilder16 und 17).

Die geschossweisen Differenzverformungen der Stahlbe-tonkonstruktion waren gemäß den abgestimmten Pla-nungsgrundlagen auf 30 mm nach Abschluss der Fassa-denmontage und Justierung zu begrenzen. Diese, bezogenauf die sehr großen Deckenspannweiten, hohe Anforde-rung wurde während der bereits begonnenen Rohbauar-beiten aufgrund der nunmehr gewünschten Fassadende-taillierung nochmals verschärft auf maximal 10 mm. DerMontagezeitpunkt der Fassade war somit sehr eng abzu-stimmen auf die nach Belastungsbeginn noch zu erwar-tenden Verformungen der Decken. Insbesondere in den

Bild 14 Prüffeld im Bauzustand mit ausgerichteten AufspannhülsenExperimental area during construction with aligned fixing sleeves

Bild 15 Kollimatorblock für GeomatiklaborCollimator block for geomatics laboratory

Bild 16 Auskragung Bauteil Süd im BauzustandCantilevering slabs of the south building section during construction

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Bereichen der großen Auskragungen in den BauteilenNord und Süd und der großen Spannweiten im BauteilSüd waren die Verformungen infolge Kriechen undSchwinden zu reduzieren. Dies wurde durch eine erhöhteBetongüte, Anordnung von Druckbewehrung sowieeinem möglichst späten Belastungsbeginn durch verlän-gerte Standzeit der Schalung und Rüstung erreicht.

Wie üblich und hier besonders sinnvoll war es zunächstvorgesehen, die ausführungsreife Planung der Bauzustän-de und die Nachweise zur Festlegung der Überhöhungenund der auftretenden Langzeitverformung durch die aus-führende Firma erbringen zu lassen. Diese Leistungwurde stattdessen mit Beginn der Rohbauarbeiten deraufgehenden Geschosse bauherrenseitig an den Trag-werksplaner nachbeauftragt. Unter Berücksichtigung dervon der Rohbaufirma vorgegebenen Bauzeiten, der aufBasis einer kurzfristig zu erstellenden Verformungs- undÜberhöhungsberechnung festgelegten Standzeiten derHilfsunterstützung sowie den Erfordernissen an dieStandsicherheit in den nicht direkt lastableitenden Ge-bäudeteilen wurden Bereiche unterschiedlicher Belas-tungsstufen ermittelt. Auf Basis von geschossweisen Über-sichtsplänen mit Angaben zu den durchzusteifenden Las-ten sowie zu dem Ein- und Ausbauzeitpunkt derHilfsunterstützung wählte die ausführende Firma unterBerücksichtigung der zulässigen Punktbelastung im Be-reich der Hohlkörperdecke eigenverantwortlich ein Ab-steifungssystem. Dieses bestand aus bauüblichen Gerüst-stützen mit Spindelauszug und einer max. Tragfähigkeitpro Stütze von ca. 50 kN. In Teilbereichen kamenSchwerlaststütztürme zur Anwendung. Bereiche, indenen aus terminlichen Gründen eine vorgezogene haus-technische Installation vorgenommen werden sollte, wur-den gesondert betrachtet und dabei soweit möglich hin-sichtlich der Stützenstellung freigehalten. Im Ergebniswurden die Decken zur Sicherstellung einer möglichst ge-ringen Gesamtverformung allgemein mindestens 28 Tage,in Teilbereichen auch 56 Tage hilfsunterstützt (Bild 18).

Nach vollständigem Freisetzen der Konstruktion ergabsich im Rahmen der rohbautechnischen Genauigkeit auchfür die weit gespannten Decken eine sehr gute Überein-stimmung der durch die Fassadenfirma in Vorbereitungihrer Leistung aufgemessenen Deckenkanten mit den er-

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Bild 17 Unterkonstruktion der Schalungsarbeiten an den Decken über EGbis 4.OGTemporary supports for the cantilevering slabs above the groundfloor up to the 4th storey

Bild 18 Wandansicht Achse S10 im Atrium mit exemplarischer Darstellung der bauzeitlichen HilfsabsteifungView of wall at Axis S10 in the atrium with illustrative depiction of temporary supports during construction

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warteten Verformungswerten. Nur einzelne Verankerungs-elemente der Gebäudefassade und der Foyerfassade mitgrößeren, oberhalb der Einbautoleranzen liegenden Ab-weichungen mussten umgesetzt werden. Für die überwie-gende Anzahl konnte ggf. mit zusätzlichen statischenNachweisen eine ausreichende Standsicherheit nachgewie-sen und die Fassade planmäßig montiert werden (Bild 19).

2 Zusammenfassung

Der Neubau für die HafenCity Universität Hamburg istein gelungenes Beispiel für das städtebaulich-architekto-nisch moderne und nachhaltige Bauen unter komplexenRandbedingungen. Das hoch gesteckte Ziel, der neu ge-gründeten Universität für Baukunst und Metropolenent-wicklung ein adäquates Gesicht und eine Heimat zugeben, wurde erreicht. Dazu waren auch zahlreiche bauin-genieurtechnische Herausforderungen zu meistern, denensich dieser Bericht schwerpunktmäßig zugewandt hat.

Wir freuen uns insbesondere mit der Bauherrin, allen amBau Beteiligten sowie mit den Mitarbeitern und Studie-

renden der HCU, dass all dies gemeinsam gelingen konn-te und möchten uns an dieser Stelle nochmals herzlichfür das entgegengebrachte Vertrauen bedanken.

ProjektbeteiligteBauherrin: Behörde für Wissenschaft und For-

schung, HamburgBauherrnvertretung: Behörde für Stadtentwicklung und Um-

welt, Hochschulbau , HamburgProjektsteuerung: KFE GmbH, HamburgPlaner/Architekten: LP 1-8: code unique Architekten, Dresden

mit LP 6-8: DGI Bauwerk GmbH, BerlinTragwerksplanung, Baugruben- Ingenieurbüro Dr. Binnewies, Hamburgplanung, Gründungsplanung, Planung der Baustände, Mithilfe bei der Bauüberwachung:Technische Gebäudeausrüstung: Ingenieurgesellschaft Ridder & Meyn

mbH, HamburgBaugrundgutachter: Prof. Steinfeld und Partner GbR, HamburgAusführung Gründung und GKT Spezialtiefbau GmbH, HamburgBaugrube:Ausführung Rohbau: Riedel Bau GmbH & Co. KG, SchweinfurtAusführung Fassadenbau- und MBM Metallbau Dresden GmbHSonnenschutzarbeiten:

Technische DatenOberirdische Baukörper: Bruttogeschossfläche: ca. 24 000 m2

Bruttorauminhalt: ca. 95 000 m3 ohne Foyer -bereichBauteil Nord 6 Geschosse, Höhe oberhalb Sockel ca. 26,0 mBauteil Süd 5 Geschosse, Höhe oberhalb Sockel ca. 22,5 mZertifizierung nach HafenCity Gold

Sockelgeschoss Bruttogeschossfläche: ca. 7 000 m2

Bruttorauminhalt: ca. 30 000 m3

1 Geschoss, Höhe max. ca. 4,50 mca. 6 700 m2 fugenlose WU-Sohle

Gesamt Bruttogeschossfläche: ca. 31 000 m3

Bruttorauminhalt einschl. Luftraum Foyer:ca. 145 000 m3

Massen 1 060 m3 Abbruch33 300 m3 Bodenaushub800 m2 einfach rückverankerter Trägerbohl-verbau610 Teilverdrängungsbohrpfähle Durchmesser62 cm25 000 m3 Konstruktionsbeton1 000 m3 Unterbeton4 900 t Betonstahl35 t Stahlbau südwestliche Auskragung110 t Stahlbau Dach und Fassaden Foyer

Bild 19 Auskragung nach Demontage der BauhilfsabstützungProjection after removal of the auxiliary supports

Literatur

[1] Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt der Freien undHansestadt Hamburg: Begründung zum BebauungsplanHafenCity 6. 2008.

[2] Planungsgruppe Elbberg im Auftrag der HafenCity Ham-burg GmbH: Standortanalyse südlich Versmannstraße /östlich Magdeburger Hafen. 2006.

[3] Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt der Freien undHansestadt Hamburg: Planfeststellungsbeschluss für denBau einer neuen U-Bahn-Linie U4, Ausfädelung aus derHaltestelle Jungfernstieg bis zur HafenCity mit den Halts-tellen Überseequartier und Lohsepark. 2006.

[4] BÖTTCHER, CHRISTIAN; NAGEL, WERNER; SCHREIBER, RA-PHAEL: Bebauung der Ericusspitze in Hamburg. Teil 1 –Tiefbau: Bautechnik 88 (2011), Heft 6, S. 406-417; Teil 2 –Hochbau: Bautechnik 88 (2011) , Heft 7, S. 479-491.

AutorenDr.-Ing. SFI Christian BöttcherGeschäftsführender Gesellschafter, Beratender Ingenieur, Prüfingenieur fürBautechnikIngenieurbüro Dr. BinnewiesIngenieurgesellschaft mbHAlsterterrasse 10a20354 Hamburg

Dipl.-Ing. Werner NagelTeamleiter, ProjektleiterIngenieurbüro Dr. BinnewiesIngenieurgesellschaft mbHAlsterterrasse 10a20354 Hamburg