Stahlbau und Stahlträger (Stahlprofile)

1. Eisenbau und Eisenträger

1.1 Eisenkonstruktion

Begriffe wie Eisenbau, Eisenkonstruktion, Eisenträger und Eisenprofile sind eigentlich irreführend, da im modernen Bauwesen praktisch kein Eisen, sondern ausschließlich Stahl verwendet wird. Der Begriff Eisenbau ist also ein Überbleibsel aus der Vergangenheit, als Stahl noch nicht bekannt war und tatsächlich mit Eisen gebaut wurde. Später kamen andere Metalle hinzu und heute werden eigentlich alle neuen Metallkonstruktionen als Stahlkonstruktionen errichtet. Wenn die Begriffe Eisenbau oder Eisenkonstruktion verwendet werden, denken die meisten Menschen wahrscheinlich an alte Gusseisenbrücken, die oft mit großformatigen Eisenprofilen errichtet wurden.

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.

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 (ÖNORM EN 1993-1-1 bis ÖNORM EN 1993-1-6) 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 2 €/kg aufwärts (der Preis hängt auch von der Bestellmenge ab). Der Bau einer Stahlkonstruktion mit feuerverzinkten Stahlträgern kostet etwa 5 €/kg.