Funk- und Fernmeldetürme aus Beton

René Walther WING Matrikel 2001 Prüf.-Nr. 20624 Überblick

„ Geschichte des Turmbaus Folie 3

„ “Urvater“ der Fernsehtürme Folie 4

„ Der erste seiner Art Folie 5 - 11 Ó Technische Daten und Fakten Ó Konstruktion Ó Schnitt durch den Turmkopf Ó Grundriß eines Geschosses Ó Das Ringfundament

„ Blitzschutz Folie 12

„ Bauweise Folie 13

„ Brandschutz/ Evakuierung Folie 14

„ Sicherheitsbedingungen Folie 15

„ Moskauer Fernsehturm “Ostankino“ Folie 16 - 17 Ð Technische Daten und Fakten

„ (momentane) Superlative Folie 18 - 19 Ð Technische Daten und Fakten

„ Anordnung der Aufzüge Folie 20

„ Deutsche Türme und Grafiken Folie 21

„ Internationale Türme Folie 22

„ Literatur / Quellen Folie 23 Geschichte des Turmbaus

„ Bau eines Turmes ist einer der ältesten Träume der Menschheit

„ Spitze eines Turms:

È weiter blicken

È besserer Schutz

È Zeichen der Macht

È aus allen Richtungen wahrzunehmen

„ technologische Entwicklungen erlauben gigantische Höhen

„ Symbole für Städte, Regionen und Nationen

„ meistens höher als religiöse Gebäude

„ werden oft für moderne Kommunikationszwecke genutzt “Urvater“ der Fernsehtürme

Fritz Leonhardt

Geboren am 11.Juli 1909 (Stuttgart) Verstorben am 30.Dez 1999 (Stuttgart)

1927-1931 Studium des Bauingenieurwesens an der TH Stuttgart 1936 Promotion 1939 Eröffnung eines Ing.büros in München 1953 Patent für Hängebrücken mit einem Kabel 1957-1974 Professor an der TH Stuttgart

Bauwerke: Deutscher Pavillon EXPO´67, Heinrich-Hertz-Turm in HH, Überdachung der Sportstätten in München für Olymp. Spiele, viele Autobahnbrücken, ... Der erste seiner Art - Stuttgarter Fernsehturm

Ingenieure: F. Leonhardt und E. Heinle

Bautermine: Grundsteinlegung 10.06.1954 Eröffnung 05.02.1956

Standort: Hoher Bopser in Stuttgart-Degerloch

Zweck: Träger für UKW- und Fernsehantennen (ARD,SWR) Technische Daten und Fakten zum Turm

Î Vorbild (Urmodell) für Fernsehtürme auf der ganzen Welt

Höhe, gesamt 217m Höhe der großen Plattform 160m

Lasten: Gesamtgewicht des Turms über der Erde 3000 t Gewicht des Fundaments 1500 t

Durchmesser: des Fundamentfußes 27,00 m des Turms am Eingang 10,80 m des Turms beim Korbansatz 5,10 m

Wandstärken des Schafts: beim Eingang 0,80 m beim Korbansatz 0,19 m

Baumaterialien: 1430 t Zement, 5230 m³ Kies und Sand, 340 t Beton- Spannstahl

Aufzüge (2x): Fahrgeschwindigkeit 5 m/sec Fahrzeit in eine Richtung ca. 36 Sekunden Konstruktion

„ Turmform entstand aus typischen rationalen „ Warum wurde Beton gewählt? Überlegungen, wie die Aufgabe mit einem Minimum Î steifer als Stahl,d.h. die Biegeverformungen bei Wind an Aufwand zu erfüllen sei sind kleiner, so werden die Schwankungen und damit „ Windkräfte spielen bei hohen Türmen wesentliche die Neigungswechsel des Antennenträgers kleiner Rolle (wichtig für Sendebetrieb)

„ Minimum an Aufwand, wenn Windwiderstand klein Î starke Dämpfung von Schwingungen, die vom Wind

gehalten wird(cw -Wert niedrig) angeregt werden (Amplituden bleiben klein,und das gefährliche Aufschaukeln bei Resonanz zwischen „ kreisrunder Querschnitt für Schaft und Kopf >> cw=0,5 Erregerkräften und Eigenfrequenz des Turmes wird (eckiger Querschnitt cw=1,5-1,8) vermieden) „ Außenhaut des Turmkopfes rund und glatt auch wegen Windgeräusche „ frühere Ingenieurs-Annahme: Betontürme brauchen keine Unterhaltung >>falsche Annahme (Schäden an „ Durchmesser nimmt nach unten hin zu, weil Windmomente nach unten anwachsen Betonbauten) Î technisch günstigste Form Î Angriff durch CO2 und SO2 verunreinigte Luft (in HH wurde nach 8 Jahren Schutzschicht aufgebracht) „ Verfeinerung des ästethischen Ausdrucks: „ Fundament = ausgesteifte Kegelschale mit Î Brüstung der Aussichtsplattform nach innen gewölbt vorgespannten unterem Ring Î Außenflächen des Kopfes wurden unterhalb des Î große “Kernweite“(Exzentrizität) durch Last- und obersten Geschosses einwärts geneigt, was ihn Momentenabtragung über Kegel, resultierende Kraft gefälliger macht aus Lasten und Momenten weit von der Turmachse Î Turmschaft keinen geradlinigen sondern entfernt parabelförmig gekrümmten Anlauf Î Erhöhung der Kippsicherheit und Verkleinerung der Schwankungen der Bodenpressung Konstruktion

Î Entstehung eines großen nutzbaren Raumes im Kegelinneren

„ Turmkopf (Korb) wird auch von einer aus dem Schaft wachsenden Kegelschale getragen

„ Schwingungen des Turmschaftes durch Winddruck, Sonneneinstrahlung und Abkühlung

„ Grundschwingung des Schaftes 5-6 sec

„ größter Ausschlag aus Symmetrieachse des Schaftes maximal 30 cm (Antennenmast 1,50 m)

„ Korb (Aluminium ummantelt) besteht aus vier Etagen mit Restaurant

„ oberstes Geschoss zylindrisch, darunterliegende leicht kegelförmig (Kanten abgerundet) Schnitt durch den Turmkopf Grundriß des Küchengeschosses Das Ringfundament Blitzschutz am Bsp. Stuttgart

Für den Blitzschutz wurden vom stählernen Antennenmast verzinkte Stahlbänder im Beton des Schafts nach unten geführt und geerdet

Alle metallischen Bauteilen; besonders die Alu-Außenhaut, die Aufzugsschienen und die Nottreppe sind an diese Bänder elektrisch leitend angeschlossen

¾ Die Besucher des Turmkopfes befinden sich in einem FARADAY´schen Käfig, so dass die notwendige Sicherheit jederzeit gewährleistet ist Bauweise

Kletterbauweise

Für den Bau des Turmes kam von Anfang an nur eine Methode in Frage: die Kletterbauweise . Hierbei spielte das innenliegende Stahlgerüst eine maßgebliche Rolle. Dieses Gerüst wuchs immer um einiges schneller als der eigentliche Betonschaft

„ Gerüst eilt dem Beton voraus Brandschutz/ Evakuierung am Bsp. Berlin

„ Es kamen nur sehr schwer entflammbare Materialien zum Einsatz

„ Asbest (gängig in den 60er Jahren) wurde ausgetauscht

„ offnes Feuer (auch Braten und Frittieren) untersagt

im Brandfall steht allen Besuchern ein kurzer Fluchtweg offen

„ unterhalb der Kugel sind 2 Evakuierungsbühnen (188m und 191m)

„ Platz für 400 Personen

„ feuersichere Treppe verbindet die Bühnen mit dem Turmkopf Sicherheitsbedingungen

„ alle Materialien müssen mindestens 90 Minuten brandsicher sein

„ Überdruckbelüftung soll bewirken, dass Rauch sich nicht ausbreitet

„ Überstarke Pumpen und oft auch Reservoirs sorgen für ausreichendes Löschwasser

„ Kabel sind entweder nicht brennbar oder aber in feuerfesten Schächten unterzubringen

„ Sprinkleranlagen, Feuerlöscher

„ seit den 80er Jahren müssen von der übrigen Energieversorgung unabhängige Feuerwehraufzüge installiert sein

„ automatische Feuermelder sind überall anzubringen Ostankino-Turm in Moskau

Ingenieure: Kollektiv unter Leitung von Nikolai Wassiljewitsch Nikitin

Bautermin: Grundsteinlegung 1959 Einweihung 05.Mai 1967

Standort: Moskauer Ortsteil Ostankino

Zweck: Träger für Radio-(12), Fernseh-(11) und Satellitenantennen (17)

bis 1976 höchstes Gebäude der Welt heute: zweithöchste freistehende Gebäude der Welt

Sonntag,27.August 2000 um 15.20Uhr Ortszeit

machte ein Feuer dem Betrieb des Turmes ein Ende.Es dauerte ganze 26 Stunden, bis das Feuer, das in etwa 450m Höhe ausgebrochen war, gelöscht werden konnte. Nun sind durch den Brand fast alle 149 Stahl-Halteseile, die die Betonkonstruktion im Inneren sicherten,derart beschädigt, dass der Turm möglicherweise abgerissen werden muss. Andere Fachleute denken dagegen über Möglichkeiten zur Renovierung nach. Technische Daten und Fakten zum Turm

Höhe, gesamt 540 m Höhe des Schaftes 385,5 m Höhe der oberen Aussichtsplattform 337 m

Lasten: Gesamtgewicht des Turms ohne Basis 32000 t Gewicht der Basis 19400 t

Größter Schaftdurchmesser 18,00 m (bei 63m) Kleinster Schaftdurchmesser 8,20 m

Kegelstumpf (Höhe 63m) mit 10 trapezförmigen Ausschnitten Ringfundament (Durchmesser 74m) in 3,5 m Tiefe unter Grund

Baumaterialien: 4160 t Stahl, 7574 m³ Beton

Aufzüge (7x): Fahrgeschwindigkeit 7-9 m/sec Fahrzeit in eine Richtung (bis 360 m) 58 Sekunden

Kopf (zwischen 325m und 360m): achtgeschossig (3 Geschosse Restaurant 28m Durchmesser) Unterteilung durch erweiterten Ring Die (momentane) Superlative CN Tower in Toronto/ Canada Bautermin: Grundsteinlegung Februar 1973 Eröffnung Juni 1976 Technische Daten und Fakten zum Turm Î derzeit höchste freistehende Bauwerk der Welt Höhe, gesamt 553,21 m (1815 Fuß) Höhe “Adlernest“ zur Aussicht (Space Deck) 460 m Höhe des großen Restaurants (450 Plätze) 350 m

Kern des Turmschafts ist eine sechseckige Betonröhre mit 11m Durchmesser (konstant bis “Adlernest“) Aussteifung der Betonröhre durch 3 breite,radiale, kastenförmige Rippenprofile (Fuß 28m Kantenlänge)um den Turm gegen Wind standfest zu machen

Î (in Ingenieuraugen) ungünstiger Querschnitt in verschiedener Hinsicht:

cw-Wert, Windfänger,große Windlasten Kernweite des Dreibeins verhältnismäßig klein (Kippen?) Kippsicherheit nur durch tiefes, schweres Fundament mit weiter Ausladung erreicht hier: 5,5m dicke Spannbetonplatte mit 70m Durchmesser Vergleichsberechnungen ergaben,dass der Rohbau solcher Türme um etwa 30% teurer ist als bei Türmen mit runder Röhre

Aufzüge (4x für je 22 Personen):sind paarweise in 2 der 3 Kernnischen untergebracht Fahrgeschwindigkeit 6 m/sec

Kopf: kreisrund (größter Durchmesser 36,50m) und mehrfach wirkungsvoll profiliert unterer Ring ist eine teflonbeschichtete 7,5m hohe Schale aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK-Verkleidung),die durch Überdruck ausgesteift ist und die Spiegelantennen verdeckt und schützt oberen Ringverkleidungen sind mit Edelstahl verkleidet und glänzen im Sonnenschein Anordnung von Aufzügen (außermittig)

CN Tower Toronto

Skylontower Niagara/ Kanada

Hermesturm Messe Hannover Deutsche Fernmeldetürme

Fernmeldeturm Frankfurt/ Main Turmkopf Fernmeldeturm Mannheim

Hamburger Fernmeldeturm

Turmkopf Fernmeldeturm Köln Fernmeldeturm Mannheim Internationale Fernsehtürme Fernsehturm Auckland

Seoul Tower

Donauturm Wien

Euromast Rotterdam Sydney-Tower Verwendete Literatur / Quellen

„ “Türme aller Zeiten - aller Kulturen“, E. Heinle, F. Leonhardt Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart 1997, 3.Auflage

„ Internet: Î www.fernsehturm-stuttgart.com Î www.structurae.de Î www.wiegels.net/tuerme Î www.lbs-bw.de Î www.great-towers.com Î www.uni-stuttgart.de Î www.tvtower.ru Î www.skyscrapers.com Î www.skyscraperpage.com Î www.euromast.com Danke für Ihre Aufmerksamkeit !

Grenzenlos !?