Grundlagen der Skelettbauweise
Die Skelettbauweise hat sich aus den Hallenkonstruktionen aus Gusseisen und Stahl im 19. Jahrhundert entwickelt und fand durch die Verwendung von Stahlbeton Verbreitung. Da damit hoch tragfähige Geschosse relativ kostengünstig verwirklicht werden konnten, setzte bald der Boom der Skelettbauweise ein, der etwa in den ersten Hochhäusern in Amerika seinen Ausdruck fand. Zunächst wurden die Fassaden zwischen Stützen und Decken ausgefacht, doch bald wurden vorgehängte Fertigfassaden, sogenannte Curtain Walls, gebräuchlich, hinter denen sich die zuvor sichtbare Tragstruktur verbirgt. Zum ersten Mal zum Einsatz kamen diese Anfang des 20. Jahrhunderts (um 1919), wiederum bei Hochhausneubauten in den USA.
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Aufbau
Für die Ausführung von Skelettbauten kommen heute sowohl Stahl als auch Stahlbeton zum Einsatz; ein weiteres geeignetes Material ist Holz. Die tragende Konstruktion besteht in der Regel aus Stützen, Unterzügen und Deckenplatten. Die vertikale Lastabtragung erfolgt im Gegensatz zur Schottenbau- oder Massivbauweise durch Stützen. Diese nehmen die Lasten aus den Deckenplatten und Unterzügen auf und leiten sie in die Fundamente ab. Man unterscheidet sichtbare und nicht sichtbare Skelette. Bei Stahlbetonskelettbauten können die Bauteile in Ortbeton erstellt oder vorgefertigt werden.
Für die Planung der Gebäudestruktur relevant sind die
Stützenstellung, die sich in der Regel einem Raster unterordnet,
das Tragwerk der Geschossdecken und die Bauteile, die für die
nötige Aussteifung des Gebäudes sorgen. Die Stützen
können bündig mit dem Deckenrand, leicht eingerückt oder nur mittig
platziert sein. Die Decken ruhen meist auf Unterzügen in
Querrichtung, möglich sind jedoch auch Unterzüge in Längsrichtung,
Plattenbalkendecken, Trägerrostdecken, punktgestützte Systeme wie
etwa Pilz- oder Flachdecken etc.
Vorteile der Skelettbauweise
Die Wirtschaftlichkeit der Skelettbauweise liegt in der
Systematisierung der Gebäudestruktur und der Bauteile sowie in der
Flexibilität der Grundriss- und Fassadengestaltung. Die tragenden
Elemente erzeugen ein Skelett, das mit nicht tragenden Elementen
ausgefacht beziehungsweise bekleidet wird (Primär- und
Sekundärstruktur). Es ergeben sich wirtschaftliche Spannweiten, die
vor allem im Hallen-, Büro- und Gewerbebau angewendet werden.
Die Fassadengestaltung ist weitgehend unabhängig von der Rohbaukonstruktion und bietet zahlreiche Möglichkeiten, von konventionellen Erscheinungsformen wie Band- und Rasterfassade oder vollflächiger Verglasung mit raumhohen Pfosten-Riegelkonstruktionen bis hin zu geschwungenen Bauteilen oder individuellen Lochfassaden.
Skelettbauten sind aufgrund ihrer Konstruktionsweise besonders
nutzungsflexibel. Modernisierungen und Umbauten sind relativ
problemlos möglich, das freigelegte Skelett lässt sich neu
bekleiden, nach dem Stand der Technik ausstatten und/oder räumlich
neu einteilen. Wenn die entsprechenden Möglichkeiten des Umbaus
genutzt werden, kann die Bauweise durch die Einsparung Grauer
Energie für eine gute Energiebilanz sorgen. Skelettbauten in
Stahlbeton gelten zudem als dauerhaft, pflegeleicht und
verhältnismäßig erdbebensicher.
Fachwissen zum Thema
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