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Wohnhaus Chigny, Tragstruktur
Caterina Chilovi von Schnetzer Puskas Ingenieure erläutert das ungewöhnliche Tragwerk des radikalen Wohnhauses in Chigny.
Wie Frau Chilovi, Projektleiterin bei Schnetzer Puskas, erklärt: Die grossen Hohlkastenprofile des Exoskeletts reichen nicht bis in den Baugrund. Um den Wunsch der Architekten – eine «fliegende» Konstruktion zu gestalten – zu erfüllen, wurde die Konstruktion über vier minimale Ankerpunkte mit dem Baugrund verbunden. Je Ankerpunkt wurden nur zwei Stahlbleche verwendet, die in Y-Form zusammengeschweisst sind. Die 40 mm und 20 mm starken Bleche schneiden wie Messer in das Fundament.
Die Geometrie und die Neigung der Bleche wurden anhand der resultierenden Kräfte des Exoskeletts bestimmt. Die Scherkräfte werden über diese Bleche in den Beton geleitet. Die Torsionsmomente werden an jedem Ankerpunkt durch einbetonierte Fundamentplatten und Schrauben in den Sockel abgeleitet.
Aus diesen Gegebenheiten entstanden zwei unterschiedliche Fundamentknoten, dreiachsig und zweiachsig, von denen sich je zwei im Betonfundament spiegelgleich gegenüberliegen. Das Exoskelett selbst ist aus 19 Hohlkastenprofilen und acht im Werk vorgefertigten Hohlkastenprofil-Elementen zusammengesetzt, die auf der Baustelle an den Stössen verschweisst wurden.
In der Geschossdecke spannen dünne Holzbalken zwischen sechs Stahlträgern (350 mm × 30 mm). Die Stahlträger sind ca. 14.5 m lang und zwischen den Stahlelementen des Exoskeletts eingespannt. Die Träger bilden drei Kreuzungspunkte innerhalb des Gebäudes. Die beiden äusseren Kreuze sind im Bereich des Schnittpunkts mit Zugstangen (Detan-Stab) am Dachfirst aufgehängt. Das mittlere Kreuz steht auf einer dünnen Stahlstütze (Durchmesser 133 mm). Die Holzbalken sind mit Bolzen an sechs Stahlträgern aus Stahlblech (350 mm × 30 mm) befestigt.
Es entsteht eine «Sandwichkonstruktion», bei der die Stahlträger in der Mitte liegen und auf beiden Seiten je mit einem Schichtholzbalken verschraubt sind. Dies hilft auch, die Wärmebrücken zu minimieren (Teile der Trägersegmente liegen im Aussenbereich). Die Geometrie im aussen liegenden Bereich wurde mithilfe kleinerer Profile optimiert. Die Profile der Kreuze sind aus Flachblechen bzw. zusammengeschweissten Flachblechen hergestellt, die sich besser an die Architektur anpassen lassen als Standardprofile.