Prix Acier | Prix Acier Student Award 2017

Die Wettbewerbsteilnehmer des Prix Acier Student Award waren gefordert, die strukturellen, wirtschaftlichen, ökologischen sowie die ästhetischen Vorteile des Stahls zu erkennen und in ihren Arbeiten zu realisieren.

Prämiert wurden Master- & Bachelorarbeiten, bei denen Stahl für eine Baukonstruktion oder einen bestimmenden Gebäudeteil in überzeugender Weise eingesetzt wurde. Zugelassen waren Arbeiten, die in den Studienjahren 2015/16 und 2016/17 im Rahmen des Normalstudienplans von FH, der ETH oder der EPF ausgehführt worden sind.

Die herausragenden Arbeiten wurden mit einer Preissumme von insgesamt CHF 6’000.- sowie Sachpreisen im Wert von CHF 3’000.- gekürt.

Die Jury

Die hochkarätige Fachjury des Prix Acier Student Award setzte sich aus folgenden Personen der Bereiche Architektur und Ingenieurwesen zusammen:

Jurypräsident
Peter Berger | Dipl. Arch. ETH/HTL, BSA, SIA

Peter Berger ist Professor für Entwurfstheorie und Bautechnik an der Berner Fachhochschule in Burgdorf. Er ist Teilhaber und Partner des Architekturbüros Theo Hotz AG in Zürich.

Dieter Schwarz | Dipl. Arch. ETH/SIA/SWB

Dieter Schwarz ist Inhaber des Architekturbüros raumlabor.ch in Zürich und Verwaltungsrat der UNAS Technology AG

Daniel Meyer | Dipl. Ing. ETH/SIA/SWB

Daniel Meyer ist Professor für Stahlbau an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW in Winterthur. Er ist Verwaltungsratpräsident und Geschäftsleitungsmitglied des Ingenieurbüros Dr. Lüchinger + Meyer AG in Zürich.

Alain Nussbaumer | Prof. Dr. dipl. Ing. EPF/SIA

Alain Nussbaumer ist Direktor des Institutes ICOM der EPFL und Professor für Stahlbau an der ETH Lausanne.

Mateja Vehovar | Dipl. Arch. ETH/SIA, MSc in Archicture an Building Design

Mateja Vehovar führt zusammen mit Stefan Jauslin das Architekturbüro Vehovar & Jauslin Architektur in Zürich.

Daniel Holenweg | Dipl. Ing. HTL/SIA

Daniel Holenweg ist Dozent für Stahlbaukonstruktion an der Hochschule für Technik in Rapperswil und Geschäftsleitungsmitglied der JOSEF MEYER Stahl & Metall AG in Luzern.

Photogalerie Preisverleihung Prix Acier Student Award 2017

1. Preis

Diplomarbeit „Casa Cais do Sodré“, Lissabon

Preisträger:       Stefan Hausherr
Abschlussjahr:       2017
Fachrichtung:       Architektur
Hochschule:       ZHAW Winterthur
Dozenten:       Roger Moos, Thomas Keller
Laudatio:       Dieter Schwarz, raumlabor.ch / UNAS Technology SA

Städtebaulich schlägt Stefan Hausherr einen Solitär vor, der sich der Praca Duque da Terceira mit einer markanten Auskragung über dem Erdgeschoss zuwendet und damit den Hauptzugang zum Gebäude akzentuiert. Auf der Gegenseite, in Richtung Tejo, öffnet sich das Obergeschoss mit dem Freibad zum maritimen Raum und zur Atmosphäre. Die so definierten Verklammerungen von Baukörper und Raum bilden die städtebaulichen Hauptbezüge des Gebäudes. Lateral angeordnete Raumschichten decken im Erdgeschoss Bedürfnisse des täglichen städtischen Lebens ab.

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Der Projektverfasser schlägt zur Synthese der Nutzungsbereiche eine sich über weite Teile gegenseitig durchdringende sowie schlüssig bedingende Raum- und Tragstruktur vor. Dies wird insbesondere in der Längsschnitt-Perspektive wie auch im Querschnitt manifest:

  • Raumhohe Träger tragen die Bassins im Obergeschoss und bilden gleichzeitig Räume für den Fitnessbereich – fingerartig alternierend mit doppelgeschossigen Raumteilen des Restaurants. Der Betrachter liest diese Verschränkung und erfährt überraschende gegenseitige Sichtbezüge.
  • Die doppelgeschossigen Raumbereiche des Restaurants werden seitlich des grossen Bassins durch Oblichtdecken mit Tageslicht versorgt. Dadurch entsteht ein rhythmisierter atmosphärischer Bezug zwischen Restaurant und Freibad.

Die gewählte Stahlskelettkonstruktion tritt markant, ja sogar spektakulär in Erscheinung. Dies zeigt sich einerseits von aussen an der Formulierung der Auskragung Richtung Praca Duque da Terceira, anderseits im Innenraum an der geschosshohen Trägerschar in der Halle des Restaurants, welche das grosse Bassin tragen. Ebenso überzeugt der pergolaartig überspannte Raum der Bassins mit der Möglichkeit der Beschattung in der Sommerzeit. Die drei gezeigten Bilder illustrieren dies adäquat.

Über das angewandte Projekt in Lissabon hinaus weist die Arbeit mit dem Stahlskelett auf Chancen für andere Bauaufgaben hin. Davon zeugt einerseits die dem Stahlskelettbau innewohnende Qualität der grossen Spannweiten und der damit verbundenen Nutzungsfreiheit, anderseits die Beschäftigung des Projektverfassers mit wärmetechnischen Fragestellungen, welche im entsprechenden Fall zu vertiefen sind. Last but not least zeigt das vorliegende Projekt das architektonische und kulturelle Potenzial des Bauens mit Stahl. Die Jury gratuliert herzlich!

2. Preis

Bachelorarbeit „ParcLab“, Langenthal

Preisträger:       Fritz Toni Bauer
Abschlussjahr:       2016
Fachrichtung:       Architektur
Hochschule:       BFH Berner Fachhochschule
Dozenten:       Martin Dietrich, Peter Berger
Laudatio:       Mateja Vehovar / Dipl. Arch. ETHZ / sia / M.Sc. Columbia Univ. NY, NY

Nördlich des Bahnhofs Langenthal gelegen setzt sich Fritz Toni Bauers Bachelorarbeit ‘ParcLab’ mit dem Thema eines multifunktionalen Eishockeystadions auseinander. Neben der Offerte eines gut zugänglichen Stadions vermag es in den Untergeschossen wie auch im schwebenden Dachkranz sich ergänzende Nutzungen aufzunehmen. Diese Bachelorarbeit beeindruckt die Jury in mehreren Aspekten.

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Die Einbettung in die Landschaft gelingt mittels einer eleganten Schnittlösung. Die Erdgeschossebene dient als Hauptzugangsebene, wird generös von unnötigen Bauten freigespielt und nimmt Bezug auf den umfliessenden Parkraum. Leider wird das Restaurant etwas konzeptfremd in den grosszügigen Hallenraum hineingeschoben, ohne auf den darüber liegenden Kranz Rücksicht zu nehmen. In den Untergeschossen beherbergen die topografisch eingegrabenen Zuschauertribünen alle notwendigen Nebenräume wie den VIP-Bereich, die Technik, die Garderoben und eine Parkgarage. Im schwebenden Dachgeschoss werden Grossraum-, Einzelbüros sowie Ateliers, als „Work and Living Space“ angeordnet. Dazu könnten je nach Bedarf eine Messe- und Eventhalle, ein Fanshop, Fitness und Kita Platz finden. Die beschriebenen Mantelnutzungen sollen den Ort vor allem auch tagsüber beleben und die Stadionnutzung querfinanzieren.

Konstruktion / Statik ergänzt von Andreas Gianoli
Zehn Betonkerne tragen einen aufgeständerten, zwei Geschosse hohen Kranz aus Virendeelträgern, welcher in seiner Mitte das räumlich konstruierte Dach beherbergt. Die hallenüberspannenden Träger sind entsprechend der grossen Spannweite als Fachwerke ausgebildet. Die Konstruktion ist sauber durchdacht und konsequent geplant. Abgesehen von einigen Unklarheiten in der Konstruktion darf diese als ausgereift und den Konstruktionsmaterialien entsprechend geplant bezeichnet werden. Die Belichtung erfolgt mittels eines rundum laufenden Oberlichtes.

Fazit:

Die Jury gratuliert Herrn Fritz Toni Bauer zu dieser ausserordentlichen Bachelorarbeit und dem damit verbundenen zweiten Preis. Das Projekt weist eine beachtliche Bearbeitungstiefe auf, welche die unterschiedlichen Aspekte, wie denjenigen des Aussenraumes, des Städtebaus, der Architektur und der Konstruktion in einem schlüssigen Konzept zu vereinen vermag. Die Qualität der Arbeit liegt in der sorgfältigen konstruktiven Auseinandersetzung mit dem Werkstoff Stahl und im adäquaten architektonischen Ausdruck der multifunktionalen Durchmischung.

3. Preis

Masterarbeit „The use of high strength steel in bridge decks“

Preisträger:       Pierre Thomas Jaques Lorne
Abschlussjahr:       2017
Fachrichtung:       Bauingenieurwesen
Hochschule:       EPFL Lausanne, Técnico Lisboa
Professor:       Alain Nussbaumer, José Joaquim Costa Branco de Oliveira Pedro
Laudatio:       Alain Nussbaumer, Prof. Dr., ICOM EPFL

Les ponts mixtes acier-béton, qui combinent les avantages des deux matériaux, sont beaucoup utilisés car ils ont des avantages économiques, constructifs et structuraux. En parallèle, la commer-cialisation d’aciers à haute limite élastique (HSS) pour le génie civil permet d’envisager des solutions innovantes et c’est ce qui a été entrepris dans ce travail de master de qualité.

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Trois solutions pour un pont-route type, bipoutre acier avec une dalle béton, ont été conçues et calculées selon les Eurocodes, avec des développements originaux, afin de pouvoir les comparer et juger des performances des solutions en acier HSS. Le design A correspondant à la solution actuelle, avec un acier S355, le design B est une adaptation directe du précédent en utilisant un acier S690 (acier avec une limite élastique environ 2 fois plus élevée), le design C étudie une option pour ré-soudre les problèmes de stabilité en utilisant des tubes à la place des semelles pour les poutres.

Le jury a apprécié l’innovation du travail de master de M. Pierre Lorne, ainsi que les réflexions faites sur les différents problèmes se posant avec l’utilisation d’un acier HSS, soit des problèmes de stabi-lité (voilement, déversement), au montage et au stade final, ainsi que de fatigue, et y d’avoir ap-porté ses propositions de solutions. Les propositions sont étudiées de manière approfondie et dé-montrent une très bonne maîtrise du sujet. Elles concernent le développement de nouvelles règles de calcul, en particulier pour le design C, concernant le voilement d’une âme tenue rigidement par les deux tubes qui constituent les semelles, la vérification du déversement au montage près des appuis y.c. l’influence des appuis élastiques que constituent les cadres d’entretoisement, ainsi que l’étude des détails constructifs.

Les résultats démontrent que la solution B permet d’économiser environ 27% sur le poids d’acier, à ceci il faut ajouter les économies sur les soudures (plaques moins épaisses), ce qui est conséquent, la résistance étant cependant limitée par des problèmes d’instabilité. La Solution C, permet d’améliorer ce dernier point, tout en économisant encore 5% de plus sur le poids d’acier, avec une forme que je trouve esthétique. Le dimensionnement devient alors conditionné par la résistance des détails en fatigue, les détails de raidissement de l’âme et de jonction aux semelles sont propo-sés. Ce projet de master est un bel exemple démontrant le grand potentiel de l’acier pour des solu-tions innovantes permettant une économie des ressources en matériaux.

Anerkennung

Masterarbeit „Evaluation et proposition d’optimisation ex-post de constructions
post-catastrophes en acier formé à froid au Vietnam“

Preisträger: Laura Lyon
Jahr: 2016
Fachrichtung: Bauingenieurwesen
Hochschule: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Professor: Prof. Dr. Alain Nussbaumer
Laudatio: Andreas Gianoli / Dipl. Bauing. ETH SIA

Laura Lyon beschäftigt sich im Rahmen ihrer Masterarbeit mit der Zustandserfassung und Sanierung von Gebäuden aus Stahl. Diese wurden vom Roten Kreuz vor rund 15 Jahren als einfache Wohngebäude nach Stürmen und Überschwemmungen für die Bevölkerung in Vietnam erstellt. Infolge Korrosion, der Nutzung und diversen Anpassungen an der Struktur durch die Bewohner sind diese Gebäude teilweise in einem bedenklichen Zustand.

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Die Arbeit besticht durch eine fundierte und detaillierte Bestandesaufnahme und einer ebensolchen Analyse des Tragverhaltens der Struktur. Dabei bewegen sich die Untersuchungen fernab von bei uns gebräuchlichen Vorstellungen von einer akzeptierbaren Gebrauchstauglichkeit. Vielmehr geht es um die effektiv erreichbare Lebensdauer oder sogar deren Verlängerung durch einfache Verstärkungs- und Anpassungsmassnahmen. Dabei überwindet die Verfasserin der Arbeit die  vereinfachende Vorstellung, dass die Strukturelemente als Einzelbauteile ihre Tragwirkung entfalten. Sie untersucht für jedes vorhandene Bauteil die Möglichkeit, einen Anteil für die Lastabtragung zu gewährleisten. Dies führt dazu, dass zum Beispiel die mit einfachen Mitteln erstellte Blechverkleidung der Gebäude ihren Anteil zur Stabilisation der Gebäude erfüllt und auch beim Nachweis der Tragsicherheit berücksichtigt werden kann. Durch diesen Einbezug aller Elemente und die Vorschläge für einfache Verstärkungsmassnahmen könnten die Gebäude sogar wirtschaftlich an erhöhte Anforderungen bezüglich der Tragsicherheit ertüchtigt werden.

Die Jury war durch die Idee der Arbeit und deren fundierte und überzeugende Umsetzung beeindruckt. Sie zeigt interessante Ansätze auf, wie bei einfachen Stahlkonstruktionen in finanzschwachen Regionen die Lebensdauer von Gebäuden mit kleinen, aber effizienten Eingriffen erhöht werden kann. Insbesondere kann so auch eine Anpassung an veränderte Anforderungen infolge der Klimaerwärmung Rechnung getragen werden.

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