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    Stahlbau und Stahlträger (Stahlprofile)

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    Stahlbau weist gegenüber Beton- und Ziegelbau etliche Vorteile auf: Mit hoch tragfähigen Stahlprofilen lasen sich enorme Spannweiten überbrücken, ihre Montage ist kostengünstig und ihre Lebensdauer sehr lang. Stahl besitzt eine hohe Zugfestigkeit, ist wartungsarm, lässt sich schnell und präzise montieren und schneidet auch in ökologischer Hinsicht besser ab als viele andere Werkstoffe. Zudem lässt er sich gut mit anderen Baustoffen kombinieren. Deshalb gilt moderner Stahl zurecht als Baustoff der Zukunft. Lesen Sie in diesem Beitrag mehr zu den verschiedenen Arten von Profilstahl und dem Preis von Stahlträgern.
    Fachartikel 1204
    Metallbau Stahltraeger
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    1. Eisenbau und Eisenträger

    1.1 Eisenkonstruktion

    Metallbau ist nicht mehr nur auf den industriellen und gewerblichen Bereich beschränkt, sondern breitet sich zunehmend auch im Wohnbau aus. In diesem Zusammenhang wird oft von Eisenbau, Eisenkonstruktionen, Eisenträgern und Eisenprofilen gesprochen. Allerdings sind diese Begriffe irreführend, da im modernen Bauwesen praktisch kein Eisen, sondern ausschliesslich Stahl verwendet wird. Eisen wurde vor der Erfindung von modernem Stahl verwendet, doch einige Begriffe aus dieser Zeit halten sich hartnäckig. Eisenkonstruktionen sind beispielsweise alte Gusseisenbrücken, die oft mit grossformatigen Eisenprofilen errichtet wurden. Bei neuen Metallkonstruktionen handelt es sich jedoch immer um Stahlkonstruktionen.

    2. Stahlkonstruktion

    Modernen Stahl, mit dem heutige Stahlkonstruktionen errichtet werden, kann man als den Baustoff der Zukunft bezeichnen. Für den Einsatz von Stahl sprechen seine technischen Eigenschaften wie etwa seine hohe Zugfestigkeit, die Möglichkeit zur Überbrückung grosser Spannweiten, die schnelle und präzise Montage, die einfache Wartung sowie die Spannkraft und Flexibilität von Stahl. Stahlkonstruktionen sind auch aus ästhetischer, sicherheitstechnischer und ökologischer Sicht sinnvoll und zudem ist Bauen mit Stahl sehr kosteneffizient. Stahlbauten gelten als sehr stabil, langlebig und ausgesprochen erdbebensicher. Ausserdem lässt sich Stahl gut mit anderen Baustoffen kombinieren.

    An dieser Stelle müssen wir den Unterschied zwischen Metall- und Stahlbau erklären. Stahlbauten bestehen, wie der Name schon sagt, aus Stahl, während Metallbau ein breit gefassterer Begriff ist, der das Bauen mit unterschiedlichen Metallen umfasst (z. B. mit Aluminium).

    3. Stahlträger – Stahlprofile

    3.1 Welche Eigenschaften haben Stahlträger?

    Stahlträger besitzen ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, weshalb sie vor allem beim Bau grösserer Gebäude häufig verwendet werden. Weil sich mit Stahlprofilen enorme Distanzen überbrücken lassen, sind sie hervorragend zum Errichten von Bauwerken geeignet, bei denen grosse Spannweiten erforderlich sind (z. B. Brücken, Sporthallen oder Veranstaltungshallen).

    Der Baustoff Stahl bietet zahlreiche Vorteile, von denen hier die wichtigsten aufgezählt sein sollen. Neben der Möglichkeit zur Überbrückung sehr grosser Spannweiten ist auch die Möglichkeit zu Anpassungen während des Bauvorgangs sehr von Vorteil. Bei der Planung und Dimensionierung von Stahlbauten haben Planer und Architekten viel Freiheit. Andere nützliche Vorzüge von Stahl sind die kostengünstige Montage, die lange Lebensdauer, die einfache Kombination mit anderen Baustoffen und der geringe Wartungsaufwand. Nicht zuletzt ist Bauen mit Stahl auch umweltfreundlich, da es sich bei Stahl um ein recycelbares Material handelt.

    Stahlträger sind sehr schwer und werden immer werkseitig vorgefertigt – das heisst, sie werden erst auf der Baustelle zusammengefügt oder verschweisst. Weil sie ausserordentlich schwer sind, können Stahlträger für Stahlkonstruktionen nur per Lkw transportiert und von grösseren oder kleineren Kränen bewegt werden.

    3.2 Wie werden Stahlträger montiert?

    Wie bereits erwähnt, gilt Stahlbau als eine sehr schnelle und einfache Bauweise, weil sich Stahlträger vergleichsweise einfach montieren lassen. Vor der Montage auf der Baustelle wird die Stahlkonstruktion im Werk unter kontrollierten Bedingungen (in klimatisierten und geschlossenen Räumen) hergestellt, weshalb sich das Produktionsverfahren mit dem Herstellungsverfahren von Fertigteilen für Fertighäuser vergleichen lässt. Nach Abschluss des Produktionsverfahrens werden die Stahlprofile (Säulen, Träger usw.) auf die Baustelle gebracht, wo sie montiert bzw. zusammengefügt werden. Nach dem Aufbau der tragenden Stahlkonstruktion geht der Gebäudebau mit der Herstellung der Fassaden- und Dachelemente weiter.

    Stahlbau ermöglicht es Planern und Architekten, sich sehr frei auszudrücken, was andererseits eine besondere Herausforderung darstellt. Gebäude, die mithilfe eines Stahlgerüstes errichtet werden, gelten in ästhetischer Hinsicht als äusserst elegant, ermöglichen aber zugleich die Umsetzung vieler gewagter Ideen moderner Architektur und Ingenieurskunst. Der ästhetische Aspekt zeigt sich vor allem in der Möglichkeit zur Anwendung grösserer Glasflächen, deren Einbau durch die hohe Tragfähigkeit von Stahlträgern und die Überwindung grosser Spannweiten ermöglicht wird.

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    Stahlträger sind in vielen Ausführungen erhältlich, die meistens miteinander kombiniert werden.

    4. IPE-Träger, HEA-Träger oder U-Träger?

    Stahlbauten bestehen aus Stützen, Trägern, Balken und ähnlichen Bauteilen, die aus verschiedenen Arten von Profilstahl zusammengesetzt sind. Zum Einsatz kommen beispielsweise warmgewalzte I-Träger (Doppel-T-Träger), warmgewalzte IPE-Träger,

    U-Träger mit geneigten oder parallelen Innenflächen, verschiedene Arten von H-Träger-Stahl (HEB-Träger, HEM-Träger und HEA-Träger, die auch als Breitflanschträger bezeichnet werden), gleichschenklige oder ungleichschenklige L-Träger (auch als Winkeleisen, Winkelprofil oder Winkelträger bezeichnet), gleichschenklige oder ungleichschenklige T-Träger sowie andere Arten von Stahlprofilen und nicht zuletzt auch Stahlrohre. Alle Arten von Stahlprofilen und Bemessungsanforderungen für Stahlkonstruktionen sind im Eurocode 3 – Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten (EN 1993-1-1:2005/AC) festgelegt.

    4.1 I-Träger (Doppel-T-Träger) und IPE-Träger

    IPE-Träger und I-Träger sind schnell an ihrem typischen I-förmigen Querschnitt zu erkennen. IPE-Träger werden in Standardmassen mit Höhen von 80 bis 600 mm hergestellt. I-Träger sind IPE-Trägern sehr ähnlich, nur, dass ihre Standardmasse geringfügig abweichen.

    4.2 H-Träger, HEB-Träger und HEA-Träger

    Beim Unterscheiden verschiedener Arten von H-Träger-Stahl kann einige Verwirrung auftreten. HEA-Träger und H-Träger besitzen einen Querschnitt, der dem von IPE- und I-Trägern sehr ähnlich sieht. Der Unterschied besteht darin, dass IPE-Träger schlanker und schmaler sind, während HEB-, HEA- und H-Träger einen eher quadratischen Querschnitt aufweisen, weil zwischen der Höhe und der Länge des Profils kein so grosser Unterschied besteht. HEB-, H- und HEA-Träger werden auch in ganz anderen Standardabmessungen hergestellt, so sind etwa HEA-Träger in Höhen von 100 bis 1000 mm erhältlich.

    4.3 L-Träger und U-Träger

    L-Träger und U-Träger unterscheiden sich in ihrem Querschnitt stark von anderen Trägern. Sie haben einen klaren und sofort erkennbaren Querschnitt in Form der Buchstaben U oder L. Sie erfüllen nicht nur die konstruktive bzw. tragende Funktion, sondern werden auch häufig zur Herstellung anderer Elemente (z. B. Fensterfugen) verwendet. L-Träger werden oft als Winkel- oder Eckprofile bezeichnet, da ihre Form eine Platzierung in einer Ecke ermöglicht.

    5. Stahlträger – Preise von Profilstahl

    Die Preise von Stahlträgern können sehr unterschiedlich sein, sie hängen hauptsächlich von der Art bzw. dem Typ des Trägers ab. Beim Bau von grossen Stahlkonstruktionen wie Produktionshallen wird der Preis pro Kilogramm berechnet, während bei Metallüberdachungen oft Quadratmeterpreise berechnet werden. Der Preis hängt natürlich auch vom Auftragnehmer ab.

    Die Preise von Stahlträgern bewegen sich von 3 CHF/kg aufwärts (der Preis hängt auch von der Bestellmenge ab). Der Bau einer Stahlkonstruktion mit feuerverzinkten Stahlträgern kostet etwa 5 bis 9 CHF/kg. Die Preise für das Einsetzen eines Stahlträgers in eine Wand hängen von den statischen Gegebenheiten ab: Die statische Begutachtung kostet zwischen 300 und 2,500 CHF, der Durchbruch einer Betonwand kostet 80 bis 300 CHF, und die Kosten für den Stahlträger und seinen Einbau liegen meistens bei 200 bis 600 CHF.

    Fachartikel 1204
    Autor: Daibau.ch Magazin

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