MuCEM – Marseille, Frankreich

Konstruktions-Enddatum: 
Apr-2013
Software: 
Land: 
France

Einführung

Nach einem internationalen Wettbewerb im Jahr 2002, von dem französischen Ministerium für Kultur initiiert, wurde das Siegerteam mit dem Architekten Rudy Ricciotti beauftragt, das MuCEM (Museum der Zivilisationen Europas und des Mittelmeerraums) auf der J4 Anlegestelle in Marseille zu realisieren.
 

Beschreibung des MuCEM

Das gewählte architektonische Konzept ist ein Gebäude mit einer unverwechselbaren modernen Struktur, die kühn ist und bewusst eine nachhaltige Entwicklung durch die Verwendung von UHPFRC für die wichtigsten Elemente der Struktur realisiert: baumartige Stützen, weitgespannte Träger, Fischnetz-Fassade und -Dach sowie die Fußgängerbrücke von der Struktur der Fort Saint Jean.

Eine große Arbeit war es die UHPFRC-Elemente in die Struktur des Gebäudes zu integrieren, da diese Elemente vorgefertigt werden mussten..
 

Vertikale Tragkonstruktion in UHPFRC

Die vertikal tragenden Elemente reflektieren ihre Struktur-Funktion durch die spezielle Form, die vom Architekten entwickelt wurde. Die Verbindung der Stützen untereinander, zur Bodenplatte und zu den Eckstäben der Decken ist mit Vorspannung durchgeführt, welche die Zugfestigkeit des UHPFRC erhöht. Die Vorspannung, mit ummantelten gefetteten Strängen, beginnt am Fußpunkt jeder Baum-Stütze. Nach oben hin folgen die Stränge den „Ästen“. Das Spannen wird schrittweise von oben aufgebracht, nach vordefinierten Phasen.

Die baumartigen Stützen dienen auch als zusätzliche Aussteifung für die Fassade - dies wird durch Gruppen von Stützen die Ns und Vs bilden, erreicht. In der Engineering-Design-Phase: nach der Entscheidung, das Gebäude erdbebensicher zu erstellen, Dehnungsfugen zu unterdrücken, Eckträger für die Böden nachzuspannen um den Temperatur-Auswirkungen zu begegnen, Elemente der Fertigteilstützen an Ober- und Unterseite mit Freyssinet-Gelenken zu befestigen, damit die Vorspannung durchgehen kann, und die meisten der Windverbände vom zentralen Kern aufzunehmen.
 

UHPFRC Fischnetze in Fassade und Dach

Diese freistehenden Sonnenschutz Paneele sind aus verflochtenen Strängen nach der Architekten- Zeichnung gegliedert. Jede Platte mit einer Größe von 6 x 3 m wird nebeneinandergestellt, um diese für absteigende Last zwischen die Platten nach fortlaufendem zufälligem Muster bereitzustellen. Die freistehende Fischnetzfassade wird mit Fundamenten unterstützt und horizontal durch an die Museumswand befestigte Sperren gehalten.
 

Weitgespannte Deckenbalken in UHPFRC

​Doppel  I-Träger mit 23.40m Spannweite, unterstützen die Böden der Ausstellungsräume im Muse-um. Die Balken sind Fertigteile und vorgespannt. Die Vorspannung wird unter quasi ständiger Last berechnet, um die Krümmung durch Kriechen zu vermeiden. Um den seismischen Bestimmungen zu entsprechen, wurden die Träger in Hochleistungsbeton C60/75 anstatt UHPFRC erstellt, bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Dicken um 11cm.

 

Fußgängerbrücke verbindet MuCEM und das Fort Saint Jean

Die Fußgängerbrücke mit Haltegeländer hat 3 Bereiche von 21m, 68m und 30m. Mit der Gesamtlän-ge von 130m besteht sie aus 26 Segmenten in UHPFRC gebaut mit Nachpannung. Die schlanke Form, gerade in seiner Ebene und leicht nach oben gebogen (41cm), hat 2 Lager auf jeder Seite für eine freie Spannweite von 82m.

Das Deck aus UHPFRC Platten mit Verstrebungen aus kreuzenden Diagonalen wird an den Segmenten befestigt, um die horizontalen Verstrebungen zu bilden.
 

Strukturberechnung und Bemessung mit SCIA Engineer

Die Software wurde für die folgenden Studien verwendet:

  • Die Bemessung der baumartigen Stützen in UHPFRC
  • Die 3D-statische und dynamische Analyse des MuCEM

Erweiterte nichtlineare statische Berechnungen wurden für die Dimensionierung der Stützen durchgeführt, unter Berücksichtigung der realen nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Verhalten von UHPFRC. Real-Life-Tests am CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) für 3 gerade Stützen und 3 "Y"-förmige, erlaubten uns 3 French UHPFRC-Materialien zu charakterisieren und die einigermaßen konservativen Ergebnisse der Berechnung zu zeigen.

 

 

Bilder & Schirmen