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Schweizer StahlbauPrix Acier 2007

Bauen in Stahl Bautendokumentation des Stahlbau Zentrums Schweiz

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Jedes Stadion ist ein Koloss im Stadtgefüge. Der Mass-stabssprung zwischen der urbanen Bebauung und einem Schiff, das bis zu 30000 Menschen fasst, istzwangsläufig gigantisch. Gegen aussen schotten sichdie meisten Stadien mit einer abweisenden, geschlos-senen Hülle ab – denn alle Blicke richten sich aufsSpielfeld. Für die Stadt Zürich war dieser Aspekt einerder neuralgischen Punkte. Denn das neue StadionLetzigrund sollte in einem Stadtteil errichtet werden,wo sich im Laufe der Stadtentwicklung Wohn- undGeschäftsquartiere dicht aneinander fügten. Die Anwohner fürchteten den starren Koloss, der mit Aus-nahme einiger fulminanter Stunden pro Woche die

Fliegendes Atoll im Stadtraum

Stadion Letzigrund, Zürich

BauherrschaftStadt Zürich, Amt für Hochbauten

ArchitektenBétrix und Consolascio Architekten mit Eric Maier, Erlenbach

IngenieureWalt + Galmarini, Zürich

Baujahr2007

Das schwebende, weit auskragende Stahldach des Stadion Letzigrund wird von tanzenden Stützenpaaren getragen. Ein breiter, leicht ansteigender Umgang lässt sowohl den offenen Stadionraum als auch die Stadt erfahren. Hinter der Poesie und Leichtigkeit der Form steckt ein Höchstmass an anspruchsvoller Präzisionsarbeit.

meiste Zeit über menschenleer, teilnahms- und nutz-los den wertvollen Lebensraum besetzt. Die Archi-tekten entwickelten also ein Konzept für das neueStadion, das dieses Teil des Stadtgefüges werden lässt.Einmal durch die räumliche Einbindung und Gestal-tung, dann durch eine lebendige Nutzung des Arealsund der Infrastruktur ausserhalb der Spielzeiten.

Städtebauliche EinbindungDie Topographie des Ortes kam dieser Idee entgegen.Unter dem bestehenden alten Stadion befand sichnämlich eine ehemalige Kiesgrube, die den Beweislieferte, dass hier ohne weiteres in den Boden gegra-ben werden konnte. Als positiver Nebeneffekt wurdedas Aushubmaterial auch gleich für die Betonarbei-ten der Stadionfundamente verwendet. Analogienfanden die Architekten in antiken Stadien, wie bei-spielsweise dem Amphitheater von Syrakus, dessenSpielfeld ebenfalls tiefer liegt als die Stadtebene.

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Eine grosszügige, leicht an-steigende Promenade umläuftden Stadionraum, so dass der Bezug zur Stadt und zurArena gegeben ist.

So kommt es, dass das Stadion sich gegenüber derStadt lediglich um maximal 14 Meter erhebt, dasSpielfeld aber 7 Meter unter dem Stadtniveau liegt.Vom Haupteingang her betritt man das Stadion so-gar ebenerdig und flaniert mit einer quasi unbemerk-ten Steigung von 2 Prozent leicht aufwärts auf einerbreiten Promenade mit Blick sowohl auf die Stadt wiein den sich absenkenden Stadionraum. So schiebtsich der Stadionkörper so leise in die Höhe, dass sichdas Volumen eher als gebaute Topographie aus-nimmt. Die höchste Stelle befindet sich an der demEingang gegenüberliegenden Längsseite des Ovals,und von dort aus geht die Neigung wieder abwärtsund das Oval schliesst sich. Man muss sich dieseGeometrie vorstellen, als liege ein ovaler Suppentel-ler in leichter Schieflage in einem Sandbett.

Fliegendes Atoll und tanzende StützenDas Dach ist ein schützender Baldachin und schwebtwie ein ringförmiges Atoll über der oval geschwun-genen Promenade und den Zuschauertribünen. Die-ses Dach verkörpert die Dynamik des Geschehens.

Seine Untersicht ist glatt und wie mit einem Pinsel-strich um die Arena gezogen – zum Spielfeld und zur Stadt hin leicht aufgeworfen. Um diesen schwe-benden Effekt zu erreichen, wird das Dach von tanzenden Stützenpaaren getragen, so dass sich derweitläufige Raum unter dem Dach ungerichtet auszudehnen scheint und sich die Dachkante mitdem Himmel verwebt. Diese Stützenpaare stehennicht nur schräg, wobei jede in eine andere Richtungzeigt, sie sind auch noch in sich verdreht.

Die architektonische Idee dahinter ist die Ausblen-dung ihrer Funktionalität – obwohl diese nicht von der Hand zu weisen ist – zugunsten der visuellenAutonomie des schwebenden Daches. Die Verdreh-ung ist aber auch das Resultat der unterschiedlichenGeometrien des Tribünenkörpers und des Daches,die auf verschiedenen Radien und Zentren basieren.Die Stützen als Verbindungsstück der beiden Ebe-nen passen sich an den Stützenfüssen der Geometrieder Tribünen an, an den Stützenköpfen der Geome-trie des Daches.

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Stadion Letzigrund, Zürich

Komplexe GeometrieEin Aspekt der geometrischen Eigenheit des Dachesist die Anordnung der innen liegenden, 20 Meter hohen Flutlicht-Masten, welche ein massgebenderFaktor der Nachtinszenierung des Stadions sind. Diese Masten sind leicht nach aussen geneigt undsäumen in absolut gleichmässigen Abständen den inneren Ring der Dachkante. Das bedeutet, dassdie tragenden Achsen des Stadiondaches nicht auf ein gemeinsames Zentrum laufen, was ja sonst inden inneren Kurven des Ovals engere Abstände zurFolge hätte. Zudem ist das Dach auf der Seite derHaupttribüne tiefer, und das Oval selbst ist nichtsymmetrisch, sondern hat eine längere grade Längs-seite - wegen der Laufbahn für die Leichtathletik-Wettkämpfe - und damit zwei verschiedene Kurven-achsen, nämlich eine engere und eine weitere.

So hat jedes Segment des Daches andere Abmessun-gen und natürlich auch andere Krafteinwirkungen.Das Stahldach des Stadion Letzigrund hat eine derbisher grössten Auskragungen eines Bauwerks in derSchweiz, nämlich bis zu 33 Meter gegen das Sta-dioninnere. Insbesondere im Verhältnis zu der Grös-se des Daches sind die Stützen überaus filigran.

Weit auskragendes DachtragwerkHaupttragelemente des Stahldaches sind insgesamt31 Vollwandbinder mit einer maximalen Länge von 40 Metern, die jeweils auf einem Stützenpaar auf-liegen. Während die Auskragung über der Haupt-tribüne 33 Meter beträgt, sind es an der gegenüberlie-genden Seite knapp über 20 Meter. Die Träger haben eine variable Höhe zwischen 1.10 und 3.45Meter, bei einer Länge zwischen 29 und 43 Meter.Auch die Materialdicke der Stahlbleche variiert zwischen 20 bis 100 mm. Das maximale Gewicht ei-nes Trägers liegt bei 52 Tonnen.

Die Binder wurden vorverformt gefertigt, damit sieunter ihrem Eigengewicht die gewünschte Form erhalten. Die Überhöhung an der Spitze des Bindersmit der grössten Auskragung beträgt 34 Zentimeter,um nebst der Auskragung auch die Last der daranmontierten Lichtmasten zu tragen. Die Felder zwi-schen den Dachbindern werden von Pfetten über-spannt, welche als Durchlaufträger mit Spannweitenbis zu 24 Meter wirken. Die Trägerhöhe der Pfettenist, bis auf die der innersten Pfette, konstant 60 Zenti-meter. Den Dachabschluss am Innenrand bildet ein Profil HEA 700, das über den Stadionkurven um

Grundriss Ebene Rampe Dachaufsicht

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Das Stadion ist eigentlich für die Leichtathletik-Meister-schaften konzipiert worden.Wegen der Europameisterschaft2008 wird hier aber auchFussball gespielt.

Querschnitt

Längsschnitt

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Stadion Letzigrund, Zürich

die schwache Achse gebogen ist und sich demGrundriss der darunter liegenden Laufbahn anpasst.In jedem dritten Dachfeld sind Dilatationsfugen inden Pfetten angeordnet, welche temperaturbedingteBewegungen zulassen.

Die tanzenden StützenpaareDie Stützen sind im Raum geneigt und haben einensich stetig verjüngenden Querschnitt, wobei Kopf-und Fussplatte ausserdem noch zueinander verdrehtsind. Die Verdrehung beruht auf der unterschied-lichen radialen Achsenlegung der Tribünengeometrieund der Dachgeometrie. Der Winkel dieser Ver-drehung bestimmt auch die Verdrehung des jeweiligenStützenquerschnitts und beträgt im Maximum 19 Grad. Weil das Dach über der Haupttribüne höherist als auf der Gegenseite, haben die Stützen unter-

schiedliche Längen. Daraus folgt, dass jede Stütze ihre eigene Geometrie und Belastung hat, was für dieBerechnung und für die Ausführungsplanung einengrossen Aufwand bedeutete.

Die Stützen bestehen aus kastenförmig geschweiss-ten, tragenden Stahlblechen mit einem inneren Vollstahlkern und wurden nach der Bewehrung mit Beton ausgegossen. Im sichtbaren Bereich wurdewetterfester Stahl verwendet, der eine durch den Rost-prozess entstandene rötlich-braune Färbung an-nimmt, die paradoxerweise gleichzeitig den Korro-sionsschutz bildet. Da die Stützen bei der Herstellungim Werk um den entsprechenden Winkel (bis 19 Grad) verdreht werden sollten, musste deren Ma-terialstärke auf maximal 20 mm begrenzt werden, damit die Verdrillung überhaupt möglich war.

Die tanzenden Stützen sind ei-ne Kombination aus Druck-und Zugstützen aus Stahl. Da-rauf liegen die fast vierzig Meter langen Binder auf, dienicht radial, sondern verzogenangeordnet sind.

Unter dem Hügel im nörd-lichen Ring befinden sich Gar-deroben, Büros, Einlaufstreckeund Turnhalle. Der einzigeRaumkörper unter dem freischwebenden Dach ist das Restaurant.

Gebäudeschnitt, M 1: 4000

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Hülle und KernAufgrund der asymmetrischen Auskragung des Daches besteht das Stützenpaar aus einer Zugstütze und einer Druckstütze. Die Druckstützen haben einen grösseren Querschnitt und sind mit Längseisenbewehrt. Zusätzlich verläuft ein runder Vollstahlkernvon der Kopfplatte der Stütze in die untere Ecke, wo die grössten Druckspannungen auftreten. Kopf-bolzendübel an den Mantelblechen tragen zur Verbundwirkung bei und verhindern das Ausbeulendes Stützenmantels. Im Innern der Druckstützen sind ausserdem Rohre für Elektroleitungen und dieAbführung des Dachwassers untergebracht. DieDruckstützen wurden im Werk auf dem Kopf stehendim oberen Teil ausbetoniert und nach dem Aushär-ten auf die Baustelle geliefert. Zum Zeitpunkt derMontage betrug das Stützengewicht bis zu 18 Tonnen,die fast vollständig in der oberen Stützenhälfte kon-zentriert waren, während die untere Hälfte zugleichden Bewehrungskorb für die Einspannung in die Auflagerwand bildet und erst nach dem genauen Ein-passen ins Fundament einbetoniert wurde.

Die Zugstützen haben einen Zugstützenkern, der aus H-förmig verbundenen Blechen zusammenge-setzt ist. Zudem befinden sich um den Stützenkernherum Längseisen. Die Zugkräfte des Kerns werdenüber Kopfbolzendübel, jene im Stützenmantel überBewehrungseisen in die Auflagerwand eingeleitet.Am Stützenkopf verbindet ein 650 kg schwerer Dop-pelbolzen die Zugstütze mit dem Dach.

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1 Druckstütze mit einer Kanten-länge von 100 cm am Fuss und60 cm am Kopf. Sie ist mit 20Längseisen mit Durchmessernbis zu 50 mm bewehrt. EinRundeisen mit bis zu 180 mmDurchmesser verläuft von derKopfplatte der Stütze in dieuntere Ecke. Ausserdem sindhier Abwasserrohre undElektroleitungen integriert.

2 Zugstütze mit einer Kanten-länge von 70 cm am Fuss und41 cm am Kopf. Zugstützen-kern aus H-förmig angeord-neten Blechen. Um denStützenkern laufen zwölfLängseisen mit bis zu 50 mmDurchmesser. Am Stützen-kopf verbindet ein Doppel-bolzen Stütze und Dach.

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Die Krux der MontageGrundvoraussetzung für das Gelingen dieser überauskomplexen und anspruchsvollen Stahlkonstruktionwar natürlich auch eine äusserst genaue Montage,insbesondere der Stützen. Denn eine Abweichung derStützenköpfe aus ihren Sollpunkten hätte zu einer 10-fach grösseren Abweichung am Innenrand desStadiondaches geführt. Die Stützen wurden deshalbmit Hilfsstützen und Schablonen in die richtige Po-sition gebracht und erst dann ins Fundament einbeto-niert. Die Produktion der Träger erfolgte in zwei eigens dafür eingerichteten temporären Werkstättenin der Nähe der Baustelle. Für den Nachttransportder bis zu 40 Meter langen und 52 Tonnen schwerenTräger wurde eine spezielle Auflagerkonstruktion erfunden. Dank einem hydraulischen Raupenkran,

der auch eine Neigungskorrektur der Träger in ihrerLängsachse erlaubte, waren Montagezeiten von unter2 Stunden pro Träger erzielt worden.

Laudatio der JuryDas Stadion Letzigrund ist der grösste und bedeu-tendste Schweizer Stahlbau des Jahres 2007. Die anspruchvolle Berechnung und Ausführung der kom-plexen Dachform erforderte von allen Beteiligten ein Höchstmass an Kreativität und Präzision, welchezudem unter starkem Kosten- und Termindruck geleistet wurden. Das Stadion zeugt von einer poeti-schen, als städtischer Raum erfahrbaren Sportar-chitektur und von der Effizienz und Professionalitätder Planung und Ausführung.

Der gleichmässige Abstandder Lichtmasten, die den inne-ren Dachrand säumen, hat zur komplexen Geometrie desStadiondaches und zu den ver-drehten Stützen geführt.

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Ort ZürichBauherrschaft Stadt Zürich, Immobilien-Bewirtschaftung, vertreten durch: Stadt Zürich, Amt für HochbautenTotalunternehmung Implenia Generalunternehmung AG, DietlikonPlanende und ausführende Architekten Bétrix & Consolascio Architekten mit Eric Maier, Erlenbach, Mitarbeit: Erwin GruberPlanergemeinschaft ARGE Bétrix & Consolascio Architekten, Erlenbach; Frei & Ehrensperger Architekten, Zürich;Walt + Galmarini Ingenieure, ZürichBauingenieure Stahlbau Walt + Galmarini AG, ZürichBauingenieure Betonbau BlessHess AG, LuzernStahlbau und Montage ARGE Baltensperger AG, Höri und Wetter AG, StettenKorrosionsschutz Taufer AG, KlusZahlen Rohbau und Stahlbau Betonkubatur 40'000 m3; Dach: Dachfläche (horizontal) 20'500 m2; Gesamtgewicht Stahlkonstruktion 3'500 t; Anzahl Stützen und Binder 31 m; Maximalgewicht pro Binder52 t; max. Auskragung Binder 32 t; max. Last pro Druck-stütze 19'000 kN; max. Zug pro Zugstütze 14'000 kN; Unterdach Holzlattung Robinie 20'000 m2

Abmessungen/Grösse Stadionareal 255 x 260 m; Fläche67'000 m2; Stadioninnenraum: Hauptspielfeld 105 x 68 m; Laufbahn mit 8 Bahnen 400 m; Platzangebot Leichtathletik:26'000 Plätze; Konzerte: 50'000 Plätze; Fussball Europameister-schaft EURO 2008: 31'000 PlätzeGesamtkosten CHF 125.2 Mio., davon Stadion CHF 110 Mio.; Zusatzinvestitionen EURO 2008 CHF 11.3 Mio.;Zusatzinvestitionen AXPO Super League CHF 3.9 Mio.Planung und Bauzeit März 2003: Wettbewerb Neubau ,1. Stufe; Mai 2003: Wettbewerb 2. Stufe; September 2004: Be-schleunigte Projektierung; September 2004 bis März 2005: Aus-führungsplanung und TU-Ausschreibung; März 2005: Gestal-tungsplan und Ausführungskredit; Juni 2005: Volksabstimmung;15. November 2005: Spatenstich; 24. August 2007: ÜbergabeStadion durch die Implenia GU AG; Bauzeit: 21 MonateFertigstellung August 2007

Die Träger haben eine varia-ble Höhe zwischen 1.10 und3.45 Meter, bei einer Längezwischen 29 und 43 Meter.Das maximale Trägergewichtbeträgt 52 Tonnen.

Bauen in Stahl/steeldoc© ist die Bautendokumentation desStahlbau Zentrums Schweiz und erscheint mindestens viermaljährlich in deutscher und französischer Sprache. Mitglieder des SZS erhalten das Jahresabonnement und die technischen Informationen des SZS gratis.

Die Rechte der Veröffentlichung der Bauten bleiben den Architekten vorbehalten, das Copyright der Fotos liegt bei denFotografen. Ein Nachdruck, auch auszugsweise, ist nur mitschriftlicher Genehmigung des Herausgebers und bei deutlicherQuellenangabe gestattet.

steeldoc 03+04/07, November 2007Bauen in Stahl Bautendokumentation des Stahlbau Zentrums Schweiz

Herausgeber: SZS Stahlbau Zentrum Schweiz, ZürichEvelyn C. Frisch, Direktorin

Designkonzept:Gabriele Fackler, Reflexivity AG, Zürich

Layout und Druckvorstufe:BN Graphics, Zürich

Redaktion und Texte:Evelyn C. Frisch und Jutta Glanzmann, SZS

Fotos und Quellen:Titel: Roger Frei (Limmatsteg Baden/Ennetbaden)Editorial: Yves André, Zürich (Stadion Letzigrund, Zürich)Stadion Letzigrund: Yves André, ZürichLimmatseg mit Promenadenlift Baden/Ennetbaden: Roger FreiBusterminal Twerenbold, Baden: Rudei Walti, BaselCompetence Centre Hugo Boss: Klaus Frahm, HamburgAussichtsplattform Conn, Flims: Franz Rindlisbacher, ZürichGemeindezentrum Affoltern a. A.: Huber Lendorff FotografieBushof Meilen: Yves RothMarkthalle Dietikon: Dominique Marc Wehrli/architekturbildDie Baustellenbilder stammen von den Stahlbau-Unternehmungen.Projektangaben und Pläne wurden von den Planungsbüros zurVerfügung gestellt.

Administration, Abonnemente, Versand: Giesshübel-Office, Zürich

Druck: Kalt-Zehnder-Druck AG, Zug

ISSN 0255-3104

Jahresabonnement Inland CHF 40.- / Ausland CHF 60.-Einzelexemplar dieser Doppelnummer CHF 24.-Preisänderungen vorbehalten.

Impressum

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