Grundaufgaben der Baustatik: Aussteifen

Für die sichere Ableitung der auf das Gebäude einwirkenden Horizontallasten (Wind, Erddruck, Anprallasten von Autos, Erdbeben) ist das Aussteifen eines Bauwerkes erforderlich. Aussteifungselemente sind:

• Scheiben,
• Fachwerke,
• Rahmen,
• eingespannte Stützen,
• Abspannungen.

Bei Scheiben und Fachwerken sind die Verformungen durch horizontal wirkende Lasten sehr gering. Die Aussteifung mit Rahmen wird nur bei niedrigen Gebäuden (maximal drei Geschosse) angewendet, weil die Verformung durch Biegung relativ hoch ist.

Eines der spektakulärsten Bauwerk der Gegenwart ist „Taipeh 101“ (1999–2004, Architekten: C. Y. LEE & Partners) – das mit 508 m Höhe bis zum Jahre 2010 höchste Gebäude der Welt in Taiwans Hauptstadt Taipeh. Es ist 56 m höher als die Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur. Viele Architekten Europas lehnen diese Gigantomanie ab, denn bei den häufigen Erdbeben bis Stärke 7 auf der Richterskala und einem Winddruck von 1,4 t/qm scheint eine Katastrophe vorprogrammiert.

Der jadegrüne, verglaste, bambusförmige Turm ragt auf einer Grundfläche von 62x62 m empor. Acht stählerne „Megasäulen“, an jeder Ecke zwei, bestehen aus 80 mm dicken Stahlwänden, die bis zum 62. Stock mit Spezialbeton voll gepumpt wurden, um das Gebäude gegen den Winddruck auszusteifen. Nach jeweils acht Stockwerken sind die Megasäulen außerdem mit einem Kern aus weiteren 16 Säulen verstrebt.

Ein der Fassadenform angepasstes, dehnbares Gitternetz zieht sich um die Außenstützen. Es soll die Erschütterung von Erdbeben abfedern und deren seismische Energie absorbieren. Eine statische Neuheit ist eine 660 t schwere Stahlkugel, die zwischen dem 87. und 92. Stockwerk wie ein Pendel den Turm bei Erdbeben und starken Stürmen ausbalancieren soll. Trotzdem würde der Turm bei einem starken Taifun mit einer (nicht seltenen) Windgeschwindigkeiten von 250 km/h immer noch 1,30 m ausschlagen. Durch das ausgesteifte konstruktive Stahlskelett würde der Turm jedoch standhalten.