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New Indian Research Station 'Bharati' Larsemann Hills (Antarctica)

Für das indische Ministerium für Geowissenschaften, vertreten durch das National Centre for Antarctic and Ocean Research (NCAOR), hat die Fa. KAEFER Construction GmbH eine neue Forschungsstation in der Antarktis gebaut.

Die überwiegend zwei-geschossige Station mit einer Grundfläche von ca. 2000 qm hat Außenabmessungen von etwa 30 x 50 m und eine Höhe von ca. 12 m. Sie wurde im antarktischen Sommer 2011/2012 montiert und im April 2012 in Betrieb genommen. In den Sommermonaten leben und arbeiten bis zu 50 Personen gleichzeitig in der Station.

Die Konstruktion ist ausgelegt für eine Betriebszeit von mindestens 25 Jahren.

Unsere Leistungen


Das Ingenieurbüro KSF wurde von der Fa. KAEFER mit der Tragwerksplanung beauftragt.

Um Schneeverwehungen zu minimieren, ist die Konstruktion in großen Bereichen auf Stahlstützen aufgeständert. Zur Gründung wurden insgesamt 83 GEWI-Verpresspfähle in den felsigen Baugrund eingebracht, der an der Oberfläche teilweise stark verwittert ist.

Bei der Bemessung waren extreme Windbeanspruchungen zu berücksichtigen. Der im Rahmen von mehreren Gutachten angegebene Böenstaudruck betrug 2,6 kN/qm. Für die Bauteilbemessung wurden die Druckbeiwerte und Windlasten abgeleitet aus Windkanalversuchen sowie aus dem Eurocode 1, Teil 1-4 und der internationalen Windnorm ISO 4354.

Die Aussteifung der Konstruktion erfolgt mit Y-förmig angeordneten Schrägstützen in drei Achsen am vorderen Ende der Station sowie über einen massiv ausgeführten Stahlbetonkern am anderen Ende, der gleichzeitig als Garage und Werkstatt dient.

 

Aus logistischen Gründen und zur Minimierung der Bauzeit wurden in die Tragkonstruktion 134 Container-Module integriert, die in Deutschland und Tschechien einschließlich Innenausbau vorproduziert wurden. Hierbei handelt es sich um standardisierte 20-Fuß-Container mit einer Sonderhöhe von 2,90 m und genormten Container-ISO-Ecken, dennoch ist jeder Container ein Unikat.

In Verbindung mit der tragenden Stahlkonstruktion aus Walzprofilen, die gleichzeitig zur Befestigung der Außenfassade aus wärmedämmenden Sandwichpaneelen dient, bilden die Container-Module die aussteifende Tragkonstruktion des Bauwerks.

Jeder Container musste daher einzeln bemessen werden unter Berücksichtigung der geplanten Nutzung in den verschiedenen Bereichen der Station und der statischen Beanspruchung aus der Gesamttragwirkung.

Da hohe Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit nachzuweisen waren (Durchbiegungen, Schwingungsverhalten, etc.), musste das Verformungsverhalten der komplexen Tragkonstruktion möglichst realistisch erfasst werden. Hierzu wurde die Station vollständig mit einem räumlichen Gesamtmodell rechnerisch abgebildet.

Dabei wurden alle integrierten Container-Module mit den tragenden Profilen und die umschließende Stahlträgerkonstruktion als Stabelemente eingegeben. Die Schubsteifigkeit der Containerwände wurde mit Ersatzdiagonalen berücksichtigt. Für die Auswertung der Schnittkräfte in den Verbindungselementen zwischen den Containern und der Stahlkonstruktion und den Containern untereinander, wurden die Verbindungen ebenfalls im Gesamtmodell detailliert erfasst.

Zur Verifizierung der rechnerischen Systemannahmen für die Container-Module, insbesondere der horizontalen Schubsteifigkeiten der Decken und Wände aus Trapezblechen, sowie der Tragfähigkeit der Verbindungselemente sind Belastungsversuche durchgeführt worden, die teilweise vom Ingenieurbüro KSF begleitet wurden.

Januar: 2013

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