Chadstone Shopping Centre – Glasdach

Das Chadstone Shopping Centre, in einem Vorort von Melbourne gelegen, wurde umgestaltet und erweitert. Das frei geformte Atrium der Erweiterung wird von einer gläsernen Gitterschale überdeckt. Die ca. 140 m lange gläserne Hülle mit einer maximalen Spannweite von bis zu 44 m besitzt eine Fläche von ca. 7000 m². Das Tragwerk wird von einer innenliegenden, filigranen Stahlkonstruktion mit einer Glaseindeckung aus viereckigen Maschen gebildet. Für die Verglasung wurden 2672 unterschiedliche Scheibenformate verwendet. Lediglich in einzelnen Randzonen wurden dreieckige Scheiben eingesetzt. Die Randbereiche wurden im Hinblick auf die Scheibenformate optimiert, um einen eleganten Übergang zum Gebäude zu schaffen. Ein umlaufender Randbalken bildet das Auflager für die Stahlstäbe des Tragwerks, die je nach Beanspruchung unterschiedlich dimensioniert sind. An den Knotenpunkten kommen überwiegend Schraubverbindungen zum Einsatz, bei höheren Beanspruchungen wurden die Stäbe miteinander verschweißt. Die Isolierglasscheiben liegen allseitig auf und sind gegen Windsog über Punkthalter auf der Stahlkonstruktion fixiert. Das Dachtragwerk wird über gelenkige Verbindungen mit dem Haupttragwerk des Gebäudes verbunden, um Zwangbeanspruchungen, beispielsweise durch Temperaturunterschiede oder Verformungen, zu vermeiden.

Entwurfsplanung und Vordimensionierung wurden durch das britische Ingenieurbüro Atelier One erarbeitet. Die weitere statisch-konstruktive Bearbeitung des Projektes wurde von seele in enger Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von ENGELSMANN PETERS durchgeführt. Die Arbeit der Ingenieure umfasste Nachweise der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit für die Stahlstruktur und die Isolierglasscheiben, die Mitarbeit bei der Detailentwicklung, deren Bemessung sowie das Aufstellen einer Montagestatik. Der Fassadenbauspezialist seele realisierte das Freiform-Schalentragwerk.

Die Geometrie des 140 m langen Schalendaches lässt sich in einen zentralen trichterförmigen Abschnitt, Regelbereiche sowie kuppelartige Aufweitungen unterscheiden, welche zwar jeweils unterschiedliche Tragverhalten aufweisen, sich aber gegenseitig beeinflussen. Um dies zu berücksichtigen, erfolgten die Berechnungen an einem 3D-Gesamtmodell. Um die Stahltonnage zu optimieren, wurden die Stahlprofile in 4 verschiedenen Blechstärken ausgeführt, welche durch iterative Berechnungsmethoden ermittelt wurden. Für die Bemessung der Isolierglasscheiben wurden die maßgebenden Scheibengeometrien parametrisch ermittelt. Neben den üblichen Lasten aus Eigengewicht, Wind- und Klimalasten wurde zusätzlich besonderes Augenmerk auf die Zwangsverformungen aus dem Lastfall Montagebiegen gerichtet.