Was sind Stahlkonstruktionen und worauf beruht moderner Stahlbau? Woraus besteht Stahl? Diese und andere Fragen rundum die Stahlkonstruktion beantworten wir in unserem Blog Beitrag.
Stahl Konstruktionen – Definition
Statistisch betrachtet sind Stahlkonstruktionen eine der am häufigsten verwendeten Bauarten der Welt. Stahl bietet eine Kombination aus Vielseitigkeit und Langlebigkeit, was bedeutet, dass er sowohl für Wohnprojekte auch als Gewerbeprojekte (z.B. für Brücken) genutzt werden kann. Egal ob Sie Bauunternehmer sind, oder Stahlkonstruktionen einfach Ihre Neugier geweckt haben, hier erfahren Sie die Grundlagen über Stahlkonstruktionen und Stahlhallen. Wir erzählen Ihnen viele interessante und nützliche Dinge über dieses besondere Material, damit Sie ein Grundverständnis für Stahlkonstruktionen bekommen.
In den letzten Jahrhunderten wurden viele unterschiedliche Materialien für den Bau von Gebäuden und anderen Konstruktionen verwendetet. Mit der Entwicklung der Bautechnik sind wir von natürlich vorkommenden Stoffen wie Lehm, Gestein, Sand und Holz auf künstlich hergestellten Materialien wie Beton, Ziegel und Stahl umgestiegen. Die Bedeutung von Stahl im Bauwesen ist jedoch unverändert geblieben, denn er ist das wichtigste Baumaterial für den Bau moderner Strukturen.
Das Interessante an Stahl ist, dass man bis zum 19. Jahrhundert noch nicht wusste, wie man ihn für Stahlkonstruktionen nutzen könnte. Wenn Sie die Geschichte vom Bau der Wolkenkratzer betrachten, kann man feststellen, dass Stahlkonstruktionen erst während des 19. Jahrhundert genutzt wurden.
Was ist Rahmenkonstruktion Stahl?
Rahmenkonstruktion Stahl beschreibt die unterschiedlichen Rahmentypen, die für Stahlkonstruktionen verwendet werden. Man unterscheidet zwischen drei Standardrahmen:
Bogengebäude
Diese Rahmenkonstruktionen haben eine selbsttragende Struktur ohne Innenstützen, Fachwerk oder Balken. Die Außenverkleidung des Gebäudes dient als Wand, Decke und Dach. Sie werden oft bevorzugt, da die Montage recht einfach ist.
Einfeldrige starre Rahmen
Bei diesen Konstruktionen stützt sich ein Balken an jedem Rahmen ab. Diese Lösung ist vorteilhaft, im Bau eines ungehinderten, überdachten Raums ohne Innenstützen. Ein einfeldriges Gebäude kann im Schnitt bis zu 36, 5 Meter breit sein. Wenn Sie bereit sind, verjüngte oder gerade Säulen zu verwenden, kann es sogar noch weiter ausgedehnt werden.
Starre Rahmen mit mehreren Spannweiten
Hier verwendet man Balken und Säulen, wie bei der Einfeldkonstruktion. Durch den Einsatz von Stützen für die innere Abstützung können sie jedoch eine nahezu unbegrenzte Festigkeit bieten. Die Stützen werden bei diesen Konstruktionen in der Regel dort angebracht, wo es notwendig ist, und zwar versteckt in den Wänden. Sie werden notwendig, wenn Sie einen größeren Innenraum benötigen und Stützen kein Thema ist. Ein Großteil der Stahlkonstruktionen für Wohn- und Gewerbebauten ist aus der Not heraus mehrfeldrig.
Stahlkonstruktionen Details und Eigenschaften
Nachdem man sich für eine Rahmenkonstruktion entschieden hat, wird es Zeit für den eigentlichen Bauprozess und das Errichten der Stahlkonstruktion. Hier finden Sie die Stahlkonstruktionen Details.
Der Bauprozess beginnt zunächst mit der Stahlherstellung. Stahl wird aus unterschiedlichen Rohmaterialien gefertigt (dazu später mehr). Die fertigen Komponenten werden dann zu der Baustelle gebracht. Das ganze Projekt an sich wird in der Regel vom Architekten bzw. Auftraggeber entwickelt. Er erstellt einen Plan, welche Komponenten für den Bau der Stahlkonstruktion benötigt werden und wie die Konstruktion aussehen soll. Bei der Komponentenliste kann es sich um spezifische Elemente wie z.B. Balken mit einer bestimmten Größe und Ästhetik handeln, oder allgemeinere Dinge. Die Pläne werden für gewöhnlich außerhalb der Baustelle entwickelt.
Für die Planerstellung wird eine spezielle Software benutzt, mithilfe dessen man festlegt, wie jedes einzelne Stahlteil hergestellt werden muss. Die Elemente entsprechen dabei den Spezifikationen des Kunden hinsichtlich seines Budgets. Wenn alle Beteiligten mit den Plänen zufrieden sind, beginnt die Produktion der Elemente für die Stahlkonstruktion.
Anschließend werden die gelieferten Stahlelemente ordnungsgemäß, zentimetergenau von den Stahlbauern zusammengebaut. Dies geschieht in der Regel mit schwerem Hebezeug wie Kränen und präzisen Messwerkzeugen, um die Teile an ihren Platz zu bringen. In einigen Fällen wird die Fertigung vor Ort durchgeführt, was jedoch im Allgemeinen weniger effizient ist.
Aus was besteht Stahl?
Eisen wird hergestellt, indem Sauerstoff und andere Verunreinigungen aus dem Eisenerz entfernt werden. Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff und enthält weniger als 2 % Kohlenstoff und 1 % Mangan sowie geringe Mengen an Silizium, Phosphor, Schwefel und Sauerstoff.
Es ist ein sehr flexibles Baumaterial und kann in verschiedenen Varianten gefertigt werden. Die Frage „Aus was besteht Stahl?“, lässt sich genauer beantworten, indem man die einzelnen Stahlvarianten aufzählt.
Einfacher Kohlenstoff- bzw. Braunstahl
Einfacher Kohlenstoff-/Braunstahl ist die häufigste Stahlsorte, die für den Bau von Gebäuden verwendet wird, und sein Markenzeichen ist seine Haltbarkeit. Er hält nicht nur starkem Druck und Stößen stand, ohne zu brechen, sondern ist auch flexibel und dehnbar. Es gibt auch die Variante des kohlenstoffarmen Stahls. Dieser ist leichter zu handhaben, aber man sollte auf den Brandschutz achten, da er bei extrem hohen Temperaturen schwächer wird.
Bewehrungsstahl
Bewehrungsstahl ist nicht dazu gedacht, allein zu funktionieren. Stattdessen wird er verwendet, um zusätzliche Spannungen für Stahlbeton oder Stahlmauerwerk zu erzeugen. Bewehrungsstahl wird aus Kohlenstoffstahl hergestellt, dem Rippen hinzugefügt werden, um ihn besser im Beton zu verankern. Der Stahl wiederum trägt dazu bei, den Beton in einem druckfesten Zustand zu halten. Es gibt verschiedene Arten von Bewehrungsstahl, von epoxidbeschichteten Stäben über Chrom bis hin zu rostfreiem Stahl. Jeder dieser Stähle ist im Allgemeinen für die eine oder andere Situation die ideale Wahl.
Baustahl
Diese Stahlbauteile werden aus einem bestimmten Querschnitt hergestellt, der so konzipiert ist, dass er den wichtigsten Normen für chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften entspricht. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um einzelne Komponenten wie I-Träger, Z-Formen und Strukturkanäle. Wie andere Stahlbauteile sind sie unglaublich haltbar, aber es muss auf Korrosion und extreme Hitze geachtet werden.
Konstruktionsstahl – was ist das?
Was ist Konstruktionsstahl? Konstruktionsstahl ist Stahl, der entsprechend seiner Verwendung für den Bau verschiedener Konstruktionen im industriellen Bereich verwendet wird. Hierzu zählen meisten Gebäude oder Brücken. Die Festigkeit und Haltbarkeit des Stahls machen ihn zu einem sehr haltbaren, aber dafür auch leicht zu verarbeitenden Werkstoff.
Die Herstellung von Konstruktionsstahl für verschiedene Industrien läuft generell in folgenden Schritten ab:
- Entwurf der Konstruktionsstahl-Elemente
- Schneiden des Stahls mithilfe von Spezialwerkzeugen
- Biegen und Verformen des Stahls
- Auftragen einer Rostschutz-Beschichtung
- Zusammenbau der Konstruktion
Konstruktion Stahlbau – Zusammenfassung
Konstruktion Stahlbau ist ein wichtiger, aber komplexer Bauprozess in der Industrie. Es muss sichergestellt werden, dass alle Verfahren wie geplant ablaufen. Gleichzeitig muss auch darauf geachtet werden, dass die Kosten so niedrig wie möglich gehalten werden. Die Sicherheit und der Zusammenhalt der Stahlkonstruktion sind die wichtigsten Aspekte beim Errichten von Gebäuden und anderen Konstruktionen.
Ein weiterer Grund, weshalb Stahlkonstruktionen so weit verbreitet sind, ist deren Fähigkeit sich gut mit Beton zu verbinden. Die hohe Zugfestigkeit des Stahls wird als Zugvorrichtung im Stahlbeton genutzt, um die Struktur zu verstärken.
Konstruktion Stahlbau wird in folgenden Bereichen verwendet:
- Bauwesen – Die größte Nachfrage nach Baustahl besteht in der Bauindustrie. Stahlträger, Stahlplatten, Träger, Profile und Säulen werden in diesem Sektor in großem Umfang verwendet.
- Luftfahrt
- Automobilindustrie
- Energieindustrie
- Bergbau
- Schiffbau