213 Montagebau in Stahl

• hohe Festigkeit und Steifigkeit
• elastisches Verhalten
• geeignet für Zug und Druck kräfte
• gleichmässige Materialqualität
• guten Wärmeleitfähigkeit (Wärmebrücken)
• schmilzt bei hohen Temperaturen (Brandschutz)

Breitflanschträger

HEA, HEB und HEM

Vor allem für Träger und Stützen. Wegen den breiten Flanschen auch für grosse Laste und schiefe Beanspruchungen geeignet.

Normalprofile

INP und UNP

Normalprofile sind etwas kostengünstiger als Profile mit parallelen Flanschen. Sie sind vor allem für geschweisste Konstruktionen geeignet. Wegen den schrägen Innenflanschen eher selten für geschraubte Konstruktionen verwendet.

Profile mit parallelen Flanschen

IPE, UPE und IPET

Anwendung vor allem als Biegeträger. IPET Profile (halbierte IPE-Profile) werden bei Fachwerkträgern und z. B. als Sprossen von Glasdächern eingesetzt. Geschraubte Konstruktionen sind dank den parallelen Flanschen möglich.

Hohlprofile

Quadratisch, rechteckig oder rund. Anwendung vor allem als Stützen und Fachwerkträger, ideal für zentrische Belastung. Unterschiedliche Wanddicken erhältlich bei gleichbleibendem Durchmesser. Unterschieden wird zwischen kaltgefertigten (RRK) und warmgefertigten (RRW) Profilen.

Rund- und Vierkantstahl

RND und VKT

Anwendung vor allem als Hänge- und Zugstangen, bei grösseren Querschnitten auch als Druckglieder.

Die Stahlbauweise bietet bei der Projektierung, Bauabwicklung und Nutzung wesentliche Vorteile:

• fligrane und leichte Bauweise

• Planungssicherheit durch gleichbleibende Qualität des Baustoffs und standardisierte Konstruktionsdetails

• grosse Spannweiten und schlanke Bauteilquerschnitte zur Optimierung des Nutzvolumens

• durchlässige Tragsysteme und geringe Bautoleranzen für eine einfache Planung und Ausführung der Installationen und Ausbauelemente

• Anpassungsfähigkeit an Nutzungsänderungen durch lösbare Verbindungen und Integration neuer Ausbauelemente und Installationen

• vielfältige Farbgebung durch Oberflächenschutz- und Brandschutzbeschichtungen

• hohe Wirtschaftlichkeit durch geringes Tragwerkgewicht (minimale Fundamente)

• trockene Baustelle mit geringem Platzbedarf

• schnelle, witterungsunabhängige Montage

• vorbildliche Bauökologie (Demontierbarkeit, Recycling)

• gutmütiges Korrosionsverhalten, rostet oberflächlich, langsam und gut sichtbar. Gegenmassnahme: Auswahl bewährter Oberflächenschutzbehandlungen

• elastisches Verhalten mit hoher Festigkeit und Steifigkeit. Damit erträgt Stahl höchste Spannungen auf Zug und Druck bis zur Streckgrenze

• prädestiniert für Deckentragwerke mit grossen Spannweiten: flexible Raumteilung

Strukturraster Stützen-, Trägerabstände und Spannweiten 6 und 18 m

Fachwerkverbände
• bei leichten, weitgespannten Vertikalfachwerken
• wenn Lifte und Treppen als offene Strukturen oder im Aussenbereich geplant sind
• bei unzureichender Aussteifung durch die vorhandenen massiven Elemente

Massive Wände oder Kerne
• falls diese ohnehin vorgesehen und sonst keine Verbände mehr notwendig sind
• wenn sich keine ausreichenden Fachwerkverbände im Skelett unterbringen lassen

Biegesteife Rahmen
• bei Wertlegung auf maximale Durchlässigkeit
• falls keine tragenden Wände mitwirken
• bei kleineren, eingeschossigen Objekten

I-Querschnitte
• häufigste und wirtschaftlichste Stützenform
• besonders gut geeignet für Anschlüsse von Trägern in beiden Richtungen
• alle Teile des Profils für Schraubverbindungen zugänglich
• als Verbundquerschnitt (kammerbetoniert) mit erhöhter Tragfähigkeit, Feuerwiderstand bis R 90

Rechteckige Kastenprofile und Vollstahlprofile
• geeignet für Stützen mit hohen Lasten, Biegung in beiden Richtungen, grossen Knieklängen bei kleinem Querschnitt
• wegen der glatten Aussenfläche als unbekleidete Stütze beliebt, Feuerwiderstand R 30 für Vollquerschnitte ab Durchmesser 80mm

Hohle Walzprofile

• runde Kanten geben ein glattes Bild

• Profile gleicher Aussenabmessung sind durch die Wanddicke abstufbar

• die Einleitung der Kräfte bedarf besonderer konstruktiver Massnahmen

• ausbetonieren erhöht Tragfähigkeit und Feuerwiderstand (mit Längsbewehrung für R 60/R 90)

Mehrteilige Stützen
• geeignet, wenn der Unterzug zwischen den Stützen hälften liegen soll oder in der Stütze die Installationen zugänglich geführt werden sollen
• grösserer Aussenquerschnitt als alle andern Gebräuchlichen Stützenquerschnitte

gelenkige Stützenfüsse

eingespannte Stützenfüsse

Träger HEA, HEB, HEM mit breiten Flanschen
• tragen hohe Lasten bei minimaler Trägerhöhe
• Stegaussparungen beschränkt, max. d = 0,5 H
• empfohlene Spannweiten: ab 4,5 bis max. 7,0m
• Trägerhöhe H = 1/18 (einfache Balken) bis 1/30 der Spannweite (Durchlaufträger)

Träger IPE mit schmalen Flanschen
• wirtschaftlicher Profiltyp
• grössere Stegaussparungen möglich, max. d = 0,5 H
• empfohlene Spannweiten: bis 9 m (Decken), bis 16 m (Dächer)
• Trägerhöhe H = 1/15 (einfache Balken) bis 1/24 der Spannweite (Durchlaufträger)

Träger U-Proflle und Doppel-U-Profile
• für geringe Beanspruchung (z. B. Deckenrandfelder)
• U-Profile können doppelt verwendet werden, meist mit seitlicher Befestigung an die Stützen
• die Verdrehung lässt sich durch verschiedene konstruktive Vorkehrungen verhindern
• empfohlene Spannweiten: bis 9m (Decken), bis 16m (Dächer)
• Trägerhöhe H = 1/15 (einfache Balken) bis 1/24 der Spannweite (Durchlaufträger)

Wabenträger/Lochstegträger
• hergestellt aus Grundprofilen IPE, HEA oder HEB
• für Installationsleitungen mit grösseren Durchmessern (max d = 0,7 H)
• wirtschaftlich zur Übertragung grosser Biegemomente bei grossen Spannweiten
• im Stützbereich Löcher vermeiden/schliessen
• empfohlene Spannweiten: bis 12 m (Decken), bis 20m (Dächer), Trägerhöhe H = ca . 1/16 der Spannweite

Blechträger
• aus Blechen, selten aus Profilen zusammengeschweisst
• grössere Stegaussparungen möglich, max. d = 0,7 H
• einfache Formgebung möglich (Überhöhung, variable Bauhöhe)
• empfohlene Spannweiten: über 12 m (besonders für Dächer)
• Trägerhöhe H = 1/12 (einfache Balken) bis 1/24 der Spannweite (Durchlaufträger)

Verbundträger
• der Stahlträger wirkt dank aufgeschweisster Kopfbolzendübel statisch mit der aufliegenden Betondecke oder Blechverbunddecke zusammen, wobei der Beton hauptsächlich Druckkräfte infolge Biegung übernimmt
• alle oben beschriebenen Stahlträgertypen kommen dafür in Frage
• relativ steifes Tragelement, bei gleichzeitig reduzierter Trägerhöhe

Fachwerkträger haben folgende Vorteile:
• ermöglicht leichte Installationsführung
• relativ steifes Tragelement
• freie Formgebung (Überhöhung)
• Spannweiten: 9-18m (Decken); bis 100m (Dächer)
• Trägerhöhe H = 1/10 (einfache Balken) bis 1/18 der Spannweite (Durchlaufträger)

Raumfachwerke bestehen aus filigranen Stäben, die meist über kugelähnliche Knoten mit bis zu 18 Anschlussmöglichkeiten untereinander verbunden sind.

Raumfachwerke werden in der Regel mit Dächern, oder vielmehr mit grossflächigen Überdachungen in Verbindung gebracht.

Mit einer Systemhöhe von z.B. 4 m werden flache Dächer mit einer Spannweite von bis zu 120m möglich.

Sekundärträger gelenkig

Sekundärträger durchlaufend

Gelenkige Trägeranschlüsse

Biegesteife Trägeranschlüsse

Rahmen mit durchlaufenden Trägern

Rahmen mit durchlaufenden Stützen

• verfügbaren Deckenhöhe
• unterzubringenden Installationsleitungen

Einfache Betondecke

Die bewehrte Betondecke trägt meistens in einer Richtung, seltener in zwei Richtungen. Sie wird aus Ortbeton auf der Baustelle gegossen (auf eine Holzschalung), oder sie besteht aus vorfabrizierten Elementen, die auf der Trägerkonstruktion aufliegen und allenfalls mit Überbeton vergossen werden.

Stahldecke

Die Stahldecke besteht aus profilierten Blechen mit einem mehrschichtigen Bodenaufbau. Das Profilblech ist das tragende Element und kann als Schalung für den Estrich dienen (Ortbeton, Anhydrit, etc.). Die Profilierung hat meistens einen trapezförmigen Querschnitt. Die Bleche werden in der Regel verzinkt oder farbig beschichtet verwendet.

Vorteile der Stahldecke:
• geringes Gewicht
• schneller Einbau
• Betondecke ohne Schalung
• sofortige Begehbarkeit nach der Montage
• sichere Baustelle

Verbunddecken

Bei der Verbunddecke bilden Stahlträger, Blech und bewehrter Beton ein Tragsystem. Besteht zwischen Blech und Betonplatte ein Verbund (bei Rippenblech), so dient das Blech als Bewehrung. Ist der Stahlträger zusätzlich durch Bolzen mit der Decke verbunden, so spricht man von einem Verbundquerschnitt. Diese Konstruktion ist sehr wirtschaftlich.

Vorteile der Verbunddecken:
• geringes Gewicht
• schneller Einbau
• Betondecke ohne Schalung
• sofortige Begehbarkeit nach der Montage
• sichere Baustelle

Schlanke Deckensysteme (Slim-Floor)

Das schlanke Deckensystem «Slim-Floor» kennt seit den 8Oer-Jahren im angelsächsischen Raum weite Verbreitung. Es besteht aus nur einer Trägerlage mit integrierten Deckenelementen. Die gesamte Deckenkonstruktion ist kaum höher als der Träger und bietet gleichzeitig genügend Feuerschutz. Die Deckenelemente sind oft vorfabriziert, was eine schnelle Montage erlaubt. Die integrierte Blechverbunddecke erlaubt zudem eine platzsparende Leitungsführung.

Leichte Stahlfassade

1 Stahlstütze
2 Innenbekleidung Blech
3 Wärmedämmung
4 zusätzliche Dämmschicht
5 Lattung
6 Aussenbekleidung

Schwere Fassade

1 Stahlstütze
7 Vorgefertigte Betonplatten
8 Aufhängung der Platten