Grundlagen und Aspekte des Entwerfens

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Dr.-Ing. Julija Ruga

>>bauforumstahl e.V.

Sporthallen

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Inhalt

1. Einführung

2. Zum Tragwerksentwurf Vollwandträger und Vollwandträger-Rahmen; Fachwerkträger und Fachwerk-Rahmen; Weitere Ausführungsmöglichkeiten des Dachträgers

3. Gebäudehülle

4. Ausbau und AusstattungSchallschutz, Raumakustik, Beleuchtung, Belüftung, Ballwurfsicherheit, Tribünen, Trennvorhänge, Sportböden, Sportgeräte

5. KorrosionsschutzFeuerverzinkung, Beschichtungssystem und Duplex-System

6. Ausgeführte Projektbeispiele

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1.Lichte Maße von Sporthallen

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1. Mindestraumprogramm für Nebenräume

1. Spielfeldaufteilung bei Dreifachsporthalle

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2. Zweigelenkrahmen aus Walzprofilen mit Vouten

hRiegel = L / 55;

hVoute= (1,5 bis 2)∙hRiegel

lVoute = L/5 bis L/10

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2. Vollwandträger und Auflagerung

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2. FachwerkbinderStatische Systeme, Füllstabgeometrie für

Fachwerkbinder und Fachwerkrahmen

Bei der Wahl der Füllstabgeometrie: möglichst lange Zugstäbe kurze Druckstäbe (kleine Knicklängen) Einfache Knotenpunkte (keine Füllstabanhäufungen) Vermeidung spitzer Winkel Gleichbleibende Neigungen und Längen der Diagonalen Übereinstimmung von Obergurtknoten mit den Anschlusspunkten von Dachverbänden

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2. Fachwerke mit Profilierungen

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2. Fachwerkauflagerung

Gelenkige Untergurtlagerung

Gelenkige Obergurtlagerung

Biegesteife Rahmenecke

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a0 = (1,0 bis 1,3) h

s = (1,1 bis 1,3) a0

H1 = (1,4 bis 1,6) h

2. Lochstegträger mit runden Öffnungen

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2. Lochstegträger mit runden Öffnungen

Gebogener Einfeldträger

Gebogener Rahmenriegel

Konischer Lochstegträger

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a = h - 2(tf-r-20)

Ht = (1,4 bis 1,7) h

l = (3 bis 5) a

2. Angelina Träger

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H = e = 1,5 h

c = a = h/2

c1 = a1 = h/4

2. Wabenträger

3. Gebäudehülle - Dachkonstruktionen

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Wärmegedämmtes unbelüftetes einschaliges Foliendach

Wärmegedämmtes unbelüftetes zweischaliges Metalldach

Sandwichdach

3. Gebäudehülle - Wandkonstruktionen

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Kassettenwände Sandwichwände

4. Schallschutz, Schalldämmung

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Aufbau von außen nach innen (von links nach rechts):

Stabilisierende Wetterschale Thermischer Trennstreifen Neopren APTK Band 5 mm x 60 mm Gipsfaserplatte 18 mm Mineralwolle 120 mm, ρ = 50 kg/m³ Kassette mit Dichtband (längs)

Schnitt durch eine Kassettenwand mit R´W = 54 dB

4. Schallschutz, Schalldämpfung

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Schallabsorptionsgrad α = 0,75 bis 0,80 Schallabsorptionsgrad α=0,90

Schematische Darstellung eines Dachaufbaus mit perforiertem Trapezblech

Schematische Darstellung eines Wandaufbaus mit perforierten Kassetten

4. Raumakustik

Sprachverständlichkeit beim Training und Sportunterricht zu sichern, die Lärmbelästigung für Anwesende gering zu halten.

Wesentliche Kenngröße ist die Nachhallzeit = Maßstab für den Abbau der Schallenergie. Je kürzer die Nachhallzeit, desto besser ist die Sprachverständlichkeit und desto geringer die Höhe des Störgeräuschpegels. DIN 18041 fordert:

reine Sporthallen ohne Publikum bei einzügigem Unterrichtsbetrieb Soll-Nachhallzeiten von 1,7 bis 2,5 Sekunden (bei 2.200 bis 8.500 m³)

Mehrfeldhalle bei mehrzügigem Unterricht Soll-Nachhallzeiten von 1,4 bis 2,0 Sekunden.

Hallen mit Publikum Soll-Nachhallzeiten von 1,1 bis 1,4 Sekunden

Decken- und Wandbereiche mit ballwurfsicheren Absorbern gemäß Akustikplanung auszustatten. Im Zweifelsfall sollten eher zu kurze als zu lange Nachhallzeiten angestrebt werden.

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4. Beleuchtung

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DIN EN 12193, 2008-04 - Beleuchtung von Sportstätten für die 60 in Europa am häufigsten ausgeübten Sportarten.3 Beleuchtungsklassen unterschieden.

Bei Ausfall der Allgemeinbeleuchtung, muss ein reduziertes Beleuchtungsniveau wird 5 % oder 10 % des geforderten Beleuchtungsniveaus für eine Zeit von mindestens 30 s bis maximal120 s zur Verfügung stehen!

4. Belüftung

DIN 18032 – Teil 1: Eine mühelose natürliche Be- und Entlüftung mit einer möglichst intensiven Luftzirkulation anzustreben.

Bedarf an Außenluftstrom:Sportler = 60 m³/hZuschauer = 20 m³/h

In Abhängigkeit von der Nutzung der Räume (Halle, Trainingsräume, Sozialräume) und des Hallenvolumens wird Luftaustauschzyklus und daraus resultierende erforderliche Kapazität der Lüftungsanlage ermittelt.

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4. Ballwurfsicherheit

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Als ballwurfsicher gelten Bauelemente laut DIN 18032-Teil 3 [3] dann, wenn sie und ihre Unterkonstruktion bei mechanischen Beanspruchungen durch Bälle ohne wesentliche Veränderungen (z. B. Deformation, Bruch etc.) bleiben. Eine eingeschränkte Ballwurfsicherheit akzeptiert Beschädigungen nur durch den Hockeyball.

Bauelemente in der Decke – eingeschränkte Ballwurfsicherheit Trapezblechdach, auch in gelochter Ausführung (Akustikdach), gelten als ballwurfsicher.

Wände müssen ballwurfsicher und bis zur Höhe von zwei Metern ebenflächig, geschlossen und splitterfrei sein. Sie dürfen keine rauen Oberflächen besitzen.Stahlkassettenwand besitzen uneingeschränkte Ballwurfsicherheit. Für Schulsport: Oberflächen von Hallenstirnwänden bis zu einer Höhe von 2 m mit nachgiebigen Materialien verkleidet.

Lichtöffnungen bzw. Verglasungen müssen ballwurfsicher sein. Einscheiben-Sicherheitsgläser mit ca. 8 mm und Verbund-Sicherheitsgläser mit ca. 10 mm Stärke erfüllen Anforderungen der uneingeschränkten Ballwurfsicherheit.

4. Tribünen, Trennvorhänge

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Baulichen Anforderungen an Tribünen - DIN 18032, Teil 5. Sitzplatzreihen mindestens 0,75 m tief, erfahrungsgemäß aber besser 0,85 m. Gangbreite darf 0,45 m nicht unterschreiten. Breite der Sitze mindestens 0,5 m, ihre Höhe mindestens 0,42 m.Gesamtbelastung des Bodens < 5 kN/m²Auflagerpressung < 1 N/mm²

Anforderungen an die Trennvorhänge -DIN 18032, Teil 4. Im Allgemeinen muss ein Trennvorhang die Anforderungen an Wände nach DIN 18032, Teil 1 erfüllen. Schalldämmung des eingebauten und betriebsfertigen Trennvorhangs muss ein bewertetes Schalldämm-Maß R´w von mindestens 18 dB aufweisen. Material des Trennvorhangs muss den Anforderungen der Baustoffklasse B1 (schwer entflammbar) entsprechen und eine Reißkraft von 100 kg aufweisen.

4. Sportböden, Sportgeräte

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Anforderungen an Sportböden - DIN V 18032, Teil 2. Minimiert Belastung auf den Bewegungsapparat, wirkt Ermüdungsprozessen entgegen und weist bei Stürzen eine Schutzfunktion auf.

Es gilt: Je breiter das Nutzungsspektrum des Sportbodens ist, desto wirtschaftlicher lässt sich eine Halle betreiben. 4 Bodenarten: Flächen-, punkt-, kombiniert- und mischelastischer Sportboden

Die Wahl der Bodenart bedarf einer Abwägung der beabsichtigten Nutzungsschwerpunkte. In Sporthallen mit Mehrzwecknutzung ist ein Sportboden mit einem entsprechend strapazierfähigem und splitterfestem Oberbelag und mit einer für Punktbelastungen geeigneten Konstruktion zu wählen.

Einbau von Sportgeräten in Hallen und Räumen für Sport und Mehrzweckbenutzung -DIN 18032, Teil 6. Alle angegebenen Lasten sind als ruhende Einzellasten bei der Bauplanung und Statik zu behandeln. Anordnung der Geräte s. DIN 18032, Teil 1, Anhang B.

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5. Korrosionsschutz - Korrosivitätskategorien

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5. Korrosionsschutz-Feuerverzinken

Feuerverzinkungsbäder zurzeit maximale Abmessungen: Länge ca. 17,7 m, Breite 2 m, Tiefe ca. 3,2 m, Stückgewicht bis 10 Tonnen

Neue DASt-Richtlinie 022 zu beachten!

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5. Korrosionsschutz - Beschichtung und Duplex

6. Generalsanierung des Goethe-Gymnasiums in Regensburg mit Neubau einer Dreifachsporthalle und Pausenhalle

6. Dreifachsporthalle in Nittenau

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6. Dreifachsporthalle mit Cafeteria am Wilhelmsgymnasium Kassel

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6. Dreifachsporthalle in Hardthausen am Kocher

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6. Dreifachsporthalle in Ludwigsburg

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6. Dreifachsporthalle in Untereisesheim

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Vielen Dank für

Ihre Aufmerksamkeit