Aspire Tower in Doha: geringes Gewicht und schneller Bau dank Lösungen aus Stahl von ArcelorMittal

Beschreibung

Erbaut wurde der 300 Meter hohe Aspire Tower anlässlich der 15. Asienspiele im Dezember 2006 in Katars Hauptstadt Doha, um die olympische Flamme zu tragen.

Der Aspire Tower beherbergt eine große, zweistöckige Empfangshalle mit einem öffentlichen Bereich für 3000 Personen, Restaurants und Geschäften, ein über 17 Stockwerke ragendes 5-Sterne Luxus-Hotel mit 136 Zimmern, ein dreigeschossiges Sportmuseum und ein sich ebenfalls über drei Geschosse erstreckendes Fitnesscenter mit einem in 80 Metern Höhe aus der Fassade herausragenden Schwimmbecken, Präsidentensuiten, und schließlich ein drehbares Restaurant, sowie eine zweigeschossige Aussichtsplattform.

Auf der Spitze des architektonisch herausragenden Gebäudes mit der Form einer stilisierten Fackel thront der konische Flammenkessel, der von einer 62 Meter hohen Gitterschale umhüllt wird.

Tragwerksdesign

Der Turm wurde auf einer 7 Meter dicken Plattengründung errichtet. Wegen der Existenz von schwachem Kalk aus der Rus- Formation im vorhandenen Kalkgestein war es notwendig, Pfähle in die Gründungsplatte zu rammen, um die volle Tragkraft zu gewährleisten.

Der Gebäudekern besteht aus einer 238 Meter hohen Betonkonstruktion mit einem Durchmesser zwischen 13 und 18 Metern, welche die verschiedenen Gebäudegruppen aufnimmt.

Die freitragenden Geschosse der verschiedenen Gebäudegruppen werden von einer Stahlkonstruktion getragen, Stahlträger stützen die Verbunddecken-Systeme, eine gelungene Kombination der vorteilhaften Eigenschaften von Beton und Stahl. Während der Montage und Betonaushärtung wird das von ArcelorMittal gelieferte Stahldeck als selbst tragende Schalung genutzt und dient zudem als Arbeitsbühne. In der Phase der Verbundherstellung wird das Stahldeck baulich mit dem erhärteten Beton vereinigt (Verbundwirkung) und ersetzt teilweise oder vollständig die Deckenbewehrung.

Der allgemeine Aufbau besteht aus Trägern, die kranzförmig zwischen den Stahlstützen und dem Betonkern mit umlaufenden Nebenträgern gespannt sind.

Aus dem Kern auskragende Übertragungsvorrichtungen halten die Stahlstützen in jedem Modul.

Einige Module werden außerhalb des Kerns durch freitragende Stahlkonsolen am Fuße jedes Gebäudeblocks gestützt (Präsidentensuiten, Sportmuseum und Restaurant-Ebenen, unteres Aussichtsniveau), die auch die Außenverkleidung aufnehmen.
Das obere Aussichtsplateau ragt in Stahlbeton direkt am Kopf des Kerns heraus.

Ein System vertikaler Binder trägt den über 17 Geschosse reichenden Hotelblock.

Aufgrund der höheren Lasten war in diesen Bereichen unter dem Lift, der Lobby und dem Schwimmbecken eine zusätzliche Ebene mit Wandaussteifungen notwendig.

Fassadenverkleidung und Befestigungssystem

Der Turm ist vollständig mit einem Edelstahl-Drahtgewebe mit variierendem Durchmesser ummantelt, so auch in den Leerräumen zwischen den verschiedenen Gebäudegruppen. Sein Design suggeriert Transparenz und Leichtigkeit. An der Südfassade funktioniert dieses Gitter durch seine höhere Dichte auch als Sonnenblende.

Die Hotelhalle ist voll verglast, da sie Windlasten ausgesetzt ist. Weiter verfügt sie über ein hervorragendes thermisches Leistungsvermögen, da der obere Teil heiß wird.

Ob als vorgespanntes Tragseil in individuellen Rohren, oder vertikal zwischen den horizontal verlaufenden Ringträgern eingespannt, wird die Fassadenverkleidung entweder direkt durch die tragenden Geschossdecken über die Anordnung von Streben, die mit den Decken verbunden sind, gehalten, oder sie wird direkt mit dem Kern verbunden, wie in den Bereichen zwischen den Modulen.

Schwimmbecken

Das ellipsenförmige Schwimmbecken (Länge 11 m, Breite 6 m, Tiefe 1,5 m) besteht aus einem 30 cm dicken Stahlbetonbehälter, der über eine 4 m tiefe Stahlbinderkonstruktion gestützt wird, die der Geschosshöhe des Schwimmbereiches entspricht. Der Binder ist mit dem Kern verbunden und wird von zwei Stützen gehalten, die in die darunter liegende Etage hineinragen und von den Vertikalbindern der Module getragen werden.

Mit einer Ausladung von 12 Metern ab der Außenkante des Turmes befinden sich die Auflagerpunkte des Binders für den Pool so nah wie möglich am Gebäudeabschluss, um die Tiefe der Auskragung so gering wie möglich zu halten und die Ausladung vollständig auszuschöpfen.

Nach Errichtung der Stahlkonstruktion wurde das Becken in Ortbeton gegossen. Das Gesamtgewicht der freitragenden Konstruktion beträgt 3000 Tonnen, wobei der Stahlanteil lediglich 10% des Gewichtes ausmacht.

Innenkern

Der Kern enthält Stahlbetontreppen in Ortbeton, Aufzugsschächte und offenmaschige Doppelböden. Die tragenden Innenwände sind aus Stahlbeton, eine sekundäre Stahlkonstruktion stützt die Führungsschienen der Aufzüge, usw.

Die Verbindung der Stahlträger mit dem Kern erfolgt über Stahlplatten, die in die Wände eingegossen sind, in denen sich die Deckenträger befinden, und im Kern verankert werden.  Diese eingebetteten Verbindungsplatten werden dann bauseits an die Decken- und Transferträger geschweißt.

Das Dach des Gebäudes – Konus und Blüte

Der Aspire Tower ist mit einem Kessel gekrönt, der die Flamme der Asienspiele trägt: ein Konus, der von einem Drahtgewebe umhüllt wird.
Neben der Herstellung der Seitenstabilität trägt das Diagonalgitter auch die Fassadenverkleidung nach unten zu den Restaurant-Ebenen.

Die runden Hohlräume des diagonalen Gittermantels funktionieren als primäre lastabtragende Elemente.

Einige Höhepunkte während der Bauzeit:

Februar 2006: erste Kragteile aus Stahl
Juli 2006: Erste Teile des Konus
Mai 2007: Erste Elemente der Fassadenverkleidung
15. November 2007: die gesamten 33.000 m2 Edelstahl-Drahtgewebe angebracht

Die Hauptelemente der Turmkonstruktion waren innerhalb von 21 Monaten pünktlich zu den Asienfestspielen 2006 fertig gestellt. Nach Beendigung der Spiele wurden die Arbeiten im Innenbereich fortgesetzt und konnten im ersten Halbjahr 2007 fertig gestellt werden.

Stahl war die einzig mögliche Lösung, um der knappen Bauzeit und der Leichtigkeit der Konstruktion gerecht zu werden.

Stahl im Aspire Tower
Tragwerk: 2.900 t
Fassade: 2.200 t
Konus & Blüte: 800 t